理想的有机合成反应应该是以100%的产率和选择性获得目标化合物。贵金属催化剂恰好可以最大化地满足这一要求,但贵金属的昂贵价格极大地限制了它的广泛应用。因此寻找低流失并可重复使用的负载型贵金属催化剂,既有理论研究意义同时又具有工业应用价值。负载型贵金属催化剂后处理简单、分离和重复使用方便,最终符合绿色化学的发展趋势。 负载催化剂上的金属颗粒粒径是影响催化反应的重要因素,微小颗粒的催化活性研究已经引起了重视。微乳液法是控制金属粒径的一种新型方法,以微乳液法制各的催化剂具有更高的催化活性。 本文主要进行了以下研究: 采用常规浸渍法制备了一系列负载量为3%左右的负载型Pd-SiO₂催化剂,利用XRD、SEM、原子吸收和比表面分析等技术手段进行了表征,考察了催化剂在4-氯代邻苯二甲酸单钠盐（4-CPA）脱氯偶联反应中的催化活性。研究了不同催化剂制备条件对该催化剂脱氯偶联性能的影响。实验结果表明,在反应温度75℃、催化剂用量0.5g、反应时间8h,甘油为还原剂的条件下,4-CPA的转化率接近100%,BPTA的选择性可达87.6%。 采用微乳液法制备出了一系列的固载化金属Pd纳米粒子催化剂Pd-SiO₂,通过XRD、SEM、原子吸收和比表面分析等技术手段对所制备催化剂进行了表征,结果表明微乳液法制备的催化剂,Pd颗粒平均粒径较小,尺寸分布较窄,近似呈球形,而且在载体SiO₂中的分布较为均匀。实验就制备温度、Pd负载量、氨水加入量、不同表面活性剂的选取、溶剂水与表面活性剂摩尔比ω等制备条件对催化剂的结构和催化活性的影响进行了探讨,确定了较适宜的微乳液制备体系——Tween80/正己醇/PdCl₂水溶液。利用4-CPA脱氯偶联合成联苯四甲酸（BPTA）反应对Pd-SiO₂的催化性能进行了考察,结果表明,催化剂适宜的Pd负载量为3wt%左右,催化剂与原料用量比为1:60（质量比）,在反应温度75℃、反应时间8h条件下,BPTA选择性可高达92.7%,优于采用浸渍法制备的负载型Pd催化剂。 考察了催化剂的使用寿命和失活现象,经原子吸收、SEM及比表面分析,确定了造成失活的原因。通过对催化剂进行简单的再生处理后,套用5次,催化剂的催化活性没有明显下降。