一种葡聚糖凝胶负载纳米金催化剂的制备方法
随着全球污染的加剧和环境的严重破坏，可持续发展势在必行。可持续发展的基本要求是节能减排和降低成本，这也是绿色催化反应的本质，这就要求在温和的条件下实现较高的原子利用率，纳米金催化剂可在温和的条件下催化不同有机物进行选择氧化反应。目前文献报道的制备负载型金催化剂的方法有:浸溃法，共沉淀法，沉积-沉淀法，溶胶-凝胶法，离子交换法。浸溃法制得的负载金催化剂分散性不好、负载量小、金颗粒粒径大，其催化性能较差；共沉淀法制得的负载金催化剂因相当多的金颗粒被包埋在载体的内部，包埋在载体内部的粒子不能够参与催化反应，因而降低催化效率。沉积-沉淀法通过控制合成时的PH值使氢氧化金沉积在载体上，得到负载量低、颗粒度小、活性度高催化齐IJ，但是过低的PH值使氢氧化金无法沉积，因此该方法只对特定的载体才适应；溶胶-凝胶法是将载体前躯体与金前躯体共同分散于溶剂中，然后经水解、聚合过程开始成为溶胶，进而生成一定空间结构的凝胶，再经干燥和焙烧制备出负载型金催化剂，因此该方法只适用于 SiO2, TiO2, ZrO2 和 Al2O3 等载体。
本文的目的在于提供一种葡聚糖凝胶负载纳米金催化剂制备方法及应用，具体技术方案如下：
(I)巯基葡聚糖凝胶制备方法，特点是:在反应器中，按如下组成质量百分比加入，巯基乙酸:35~48%，四氢呋喃:20~37%，葡聚糖凝胶:24~38%，浓硫酸:0.10~0.25%,各组分含量之和为百分之百，加塞,于65±5°C下,搅拌回流反应3.5~5.5h,然后用去离子水洗涤、抽滤，至滤液呈中性为止，用少量乙醇洗涤后，放在40±2°C烘箱中干燥，得到巯基葡聚糖凝胶；
(2)葡聚糖凝胶负载纳米金催化剂制备，将上述的巯基葡聚糖凝胶加入到1.5 X 10^3mol/L~6.0 X 10^3mol/L氯金酸溶液中，用盐酸调节其溶液的酸的浓度在0.005mol/L~0.8mol/L之间，室温搅拌反应20~60min，过滤分离后将所得的固体部分放入0.lmol/L~0.3mol/L的NaBH4溶液中、搅拌，温度加热到70±5°C，反应30~60min，冷却后，过滤、蒸馏水洗涤、在100°C干燥12h，得到葡聚糖凝胶负载纳米金催化剂。
乙醇氧化反应条件:葡聚糖凝胶负载纳米金催化剂在0.5~1.5%，反应物乙醇的量在98.5~99.2%，反应温度在75~150°C，通入氧气压力0.4~2.2MPa，反应时间3~7h0。
本方案的有益效果是:(I)提供的催化剂所用的载体是葡聚糖凝胶，其来源蔗糖发酵而得，具有三维空间网状结构、比表面积大、可降解和环境友好等特点，并且是再生资源，有良好的物理化学稳定性和优异的机械稳定性；(2)采用吸附络合-还原的方法制备的负载型金催化剂操作简单、金的负载率高、颗粒分散均匀、催化活性高；(3)提供的催化剂使用简单、易分离，回收后可重复使用使用6~9次，催化温和、环境友好的优点，值得进一步推广和深入研究。