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埃洛石的接枝改性及MTO的负载化研究

曹丹花  
【摘要】: 环氧大豆油作为增塑剂的主要成分,催化大豆油环氧化已经引起了广泛的关注。有关载体负载金属的制备以及应用的报道已经发展到各个领域。负载铼的改性埃洛石可以作为一种改性载体催化大豆油的环氧化。该载体的优势有:反应清洁、选择性好,产物收率高,反应后可恢复催化性能,重复回收利用并达到很高的利用率等。本文通过制备改性天然埃洛石纳米管载体,应用于大豆油的催化环氧化。·主要研究内容如下: 分别通过原位聚合与活性聚合改性埃洛石纳米管。用硅烷偶联剂Z6020为埃洛石纳米管(HNTs)提供氨基,再由酰胺化反应锚定双键于HNTs,最后原位聚合聚4-乙烯基吡啶(P-4VP)链到改性HNTs,得到原位聚合改性天然埃洛石IPNTs.通过红外、热分析等分析仪器对各产品进行表征。红外光谱表明了氨基与双键的成功负载。热分析图谱表明了聚4-乙烯基吡啶的聚合负载。热重表明在天然纳米管经过氨基化、双键、聚合反应后,相应的各个基团的接枝率分别为7.22%、9.43%、15.3%。 为实现活性聚合改性纳米管,采用2-溴异丁酰溴做引发剂。Me6tren、氯化亚铜、氯化铜分别做配位剂、催化剂、钝化剂等,得到活性接枝聚合4-乙烯基吡啶的纳米管SPNTs。通过时间的改变,控制聚4-乙烯基吡啶的分子量。用红外、热分析、凝胶色谱等仪器对各产品表征分析;将原位聚合与活性聚合进行比较,结果表明原位聚合可以实现4-乙烯基吡啶的接枝聚合,活性聚合可以在不同时间得到不同的聚合量,聚合量随时间的增加而增加。 分别负载MTO到HNTs、IPNTs以及SPNTs得到M-NTs、M-IPNTs及M-SPNTs。用透射电镜、紫外等分析仪器对各产品表征分析;结果表明,M-NTs上易发生MTO的团聚,但是对于聚合改性的埃洛石,MTO完成与P-4VP的配位负载,MTO分布较为均匀;M-SPNTs不仅实现了不同PVP分子量的MTO负载量的不同,而且MTO负载量随聚合物分子量的增加而增加。 将MTO、M-NTs、M-IPNTs及M-SPNTs分别用于催化大豆油环氧化。主要通过核磁共振对环氧大豆油的催化转化率进行表征。结果表明,对于原位聚合,M-IPNTs的单位催化效率高于MTO, M-NTs的催化效率最低。活性聚合负载后的样品,催化转化率随着负载量的增加而增加,即M-SPNTs催化效率的高低12 h6 h3 h。


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