钯复合物晶体结构
自然界中存在着丰富的饱和烷烃资源, 烷烃的活化并可控选择性氧化为含氧化合物, 具有十分重要的科学意义和应用价值. 但烷烃的化学惰性致使其反应活性低, 近年来, 人们一直在探索改善C—H键反应性能的方法, 如采用过渡金属盐、贵金属盐、超强酸、贵金属纳米粒子等作催化剂、使用特殊溶剂等, 并取得一系列进展. 然而, 现有方法往往存在转化效率低、选择性差或对反应条件(温度或压力)要求苛刻等缺点, 在实际应用中, 会导致操作成本的提高, 并带来严重的环境问题. 研究表明, 对于大规模的反应过程, 多相条件更有利于产品的分离和催化剂的循环利用, 减少环境污染. 因此, 开发可循环利用的新型绿色多相催化剂, 使其在温和的条件下, 以氧气特别是空气为氧化剂实现C—H键的活化,成为催化和反应工程科学领域最具吸引力的研究课题之一.
过渡金属特别是贵金属取代的金属杂多酸盐(Polyoxometalates, POMs)是一类由金属元素和氧元素组成的化合物, 由于结构可调, 性能优良, 其在催化、材料科学或医学等领域具有潜在的应用价值. 研究证实, POMs是一种很好的均相催化剂, 能在传统条件和微波条件下, 以空气为氧化剂氧化饱和或不饱和的烃类分子. 同时, 采用SiO2作载体能有效地提高催化剂的催化活性. 有序介孔SBA-15具有较高比表面积(＞800m2•g-1)和较大孔径(6～8nm), 且孔壁较厚(3～6 nm), 不仅有利于反应底物和产物分子的扩散, 而且具有很好的热力学稳定性, 是用于制备多相催化剂的优良载体.
华东理工大学化工学院陈立芳等人将钯杂多酸锚定在3-氨丙基-三乙氧基硅烷(APTS)修饰的 SBA-15孔道内, 得到了一种新型、高效的钯杂多酸/ SBA-15 (Pd3Bi2W22/SBA-15)多相催化材料. 采用XRD和FT-IR红外光谱对催化剂进行了表征,并检测了其对正十六烷氧化的催化性能.结果如下：
(1)合成得到Pd3Bi2W22/SBA-15,催化剂保持原有载体的介孔孔道结构,钯杂多酸分散在表面修饰的SBA-15孔道内.
(2)以空气作为氧化剂, 在无任何溶剂的条件下, Pd3Bi2W22/SBA-15对正十六烷烃氧化成醇类和酮类显示出优良的催化性能, 并且可多次循环使用, 是一种绿色环保的催化材料.