纳米纤维素限域钯纳米颗粒的室温催化活性及化学选择性

• 作者: 孟娟 刘永壮 史晓超 陈文帅 张显权 于海鹏
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 化学
• 关键词: 化学选择性 Pd纳米颗粒 纳米纤维素 模型反应 速率常数 金属纳米颗粒 低共熔溶剂 水性介质
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 621-630
• 页数: 10页
• 分类号: O64

摘要

本文利用水合低共熔溶剂结合超声法制备了羧基化纤维素纳米纤丝(CNF),并利用其表面的羧基官能团为反应活性位点原位合成了具有均匀分散性和高负载量(9.6 wt%)的CNF-Pd复合催化剂.研究结果表明:CNF-Pd具有显著的限域特性,包括在CNF表面羧基官能团上原位固定生长Pd纳米颗粒的化学限域和CNF冷冻干燥过程中自组装形成的空间结构限域.CNF-Pd在4-硝基苯酚加氢模型反应中表现出优异的室温催化活性,其最高速率常数为8.8×10^-3s^-1,最高催化活性的转化频率为2640 h^-1.CNF-Pd催化剂在水性介质中显示出良好的化学稳定性和可回收性,至少重复使用6个循环不会失活.此外,CNF-Pd催化剂还可实现3-硝基苯乙烯在醇/水共溶剂中向3-氨基苯乙烯的化学选择性加氢,且具有80%–98%的高选择性产率.综合上述结果,CNF在构建具有高室温催化活性及可回收利用的金属纳米颗粒催化剂方面具有广泛应用潜力和发展空间.