负载钯/氧化铈的介孔氧化锆煅烧试样对丙烯燃烧的催化转化曲线
介孔氧化锆由于具有高的比表面积以及规则有序的孔道结构, 可以作为重要的催化剂及优良的催化剂载体材料, 近年来氧化锆基复合材料的掺杂改性、负载组装等研究已经越来越受到广泛的关注. 例如, 研究表明负载金属Ni, Pt等的介孔钇掺杂氧化锆材料可用于燃料电池的电极材料; 少量贵金属均匀分散以及稀土氧化物负载的复合介孔氧化锆材料对模拟汽车的尾气显示出良好的“三效”催化活性; 适当磷酸处理的介孔氧化锆材料不仅可以有效提高材料的热稳定性, 同时在一定波长光激发下, 常温下还呈现出紫、蓝双带的荧光发射现象.通常人们把钯催化烯烃的芳基化和烯基化的反应称为Heck反应, 它是有机合成中一类合成新的C—C键的重要反应. 近年来有关固相载体负载钯催化剂催化Heck反应代替传统均相催化剂的报道很多, 主要通过浸渍工艺、络合还原法或CVD负载法在传统活性炭载体, 高分子材料以及分子筛等载体上进行负载催化.
Ying等报道了用CVD法在介孔MCM-41孔道中均匀地负载Pd, 并且显示了对Heck反应良好的催化活性. 最近，中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室施剑林等人利用表面活性剂辅助模板及适当后处理工艺可以实现少量贵金属氧化钯及稀土氧化铈在有序介孔氧锆孔道中或孔道表面的均匀分散与负载. 贵金属氧化钯/稀土氧化铈负载的有序介孔氧化锆体系对丙烯燃烧的催化反应起燃温度出现在300℃, 在500℃附近可以达到完全催化转化, 具有明显催化活性; 氧化钯直接负载的介孔氧化锆的催化体系在较少的催化剂使用量下, 具有优良的Heck反应催化活性(100%的催化转化率与极高的反应选择性).