本技术涉及催化合成技术,特别提出了一种利用Pd/UiO-66-NH2@RGO复合材料催化Suzuki反应的新方法。
背景技术
金属-有机骨架材料(MOFs)是一种由无机金属中心和多齿有机配体(如氮、氧或芳香酸)通过强配位作用桥连而形成的多孔配位聚合物。MOFs具有2D或3D的结构,是一类新型的多孔材料,在近年来得到了广泛研究和应用。由于MOFs材料具有较大的比表面积和孔隙容积,它们在催化反应中表现出高效的催化活性和选择性。其多孔结构可以提供大量的活性位点,增加反应物的吸附和扩散速率,从而提高反应效率。MOFs材料在催化领域、气体储存和分离、药物传递以及化学传感等领域发挥着重要作用。
铃木反应,也称作Suzuki偶联反应、Suzuki-Miyaura反应(铃木-宫浦反应),是一个较新的有机偶联反应。它是以过渡态金属为催化剂,芳基或烯基类的硼酸或硼酸酯和烯烃或卤代芳烃为底物所发生的偶联反应。较其他的偶联反应相比,铃木反应的副产物少,反应条件温和,而且有机底物可以稳定地存在于空气中,具备一定的底物适应性和官能团耐受性。铃木反应可广泛应用于制药、电子工业和先进材料等领域,可以造出更为复杂的有机分子。
铃木反应常用金属Pd纳米粒子作催化剂,但是金属Pd在催化过程中,常常会发生团聚、自氧化等现象,导致催化效率低、寿命短的问题,因此选择将Pd纳米粒子负载到MOFs材料UiO-66-NH2
中,由于UiO-66-NH2
具有独特的孔结构,其会抑制Pd纳米粒子发生团聚,而且能将Pd纳米粒子均匀地分布在孔结构中。但是它仍存在着电子传导性较差,催化剂与底物接触面积有限,难以分离等问题。
氧化石墨烯(GO)是一种比表面积高、电子传导性优异、亲水性强和化学稳定性好的二维平面碳材料,其表面富含羧基、羟基和环氧等官能团,为MOFs原位生长提供了很好的结合位点,MOF/GO复合材料利用各自性能优势以及二者的协同效应,使MOF/GO复合材料在CO2
捕集、气体分离、催化、超级电容器等领域具有更优越的性能和更广泛的运用。因此可以设计出继承了各自优异的母体材料性能的UiO-66-NH2
@GO复合材料,解决了UiO-66-NH2
负载Pd后存在的电子传导性较差等问题。并且在催化领域中提高催化效率方面更加有前景。
实现思路