钒氧化物纳米管负载钯纳米颗粒的合成、表征及其在Heck反应中的应用.docVIP

 钒氧化物纳米管负载钯纳米颗粒的合成、表 征及其在 Heck 反应中的应用 王文杰，刘相，苏中兴** 5 10 15 20 （兰州大学化学化工学院，兰州 730000） 摘要：本文通过 V2O5 和十六胺的水热反应制备出钒氧化物纳米管（VOx-NTs），然后利用 VOx-NTs 的 离 子 交 换 反 应 和 甲 醛 作 还 原 剂 合 成 出 VOx-NTs 负 载 钯 纳 米 颗 粒 （Pd-NPs/VOx-NTs），并推测了其合成机理。透射电子显微镜（TEM）和 X-射线衍射（XRD） 分析表明该 Pd-NPs 主要沿着（111）方向生长，粒度在 1—6nm，均匀分散于 VOx-NTs 的 端部。Pd-NPs/VOx-NTs 的催化结果表明，该催化剂在多种底物的 Heck 反应有良好的催化 活性。由于溶剂对 VOx-NTs 的剥蚀和催化反应对 Pd-NPs 的化学刻蚀，Pd-NPs/VOx-NTs 催 化剂的循环使用性较差。 关键词：钒氧化物；钯；纳米颗粒；Heck 反应 中图分类号：O643.36+1 Synthesis, Characterization of Vanadium Oxide Nanotubes Supported Palladium Nanoparticles and Its Application in Heck Reaction Wang Wenjie, Liu Xiang, Su Zhongxing (College of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou University, Lanzhou 730000) Abstract: Vanadium oxide nanotubes (VOx-NTs) was synthesized by hydrothermal treatment of V2O5 and hexadecylamine, then the VOx-NTs supported palladium nanoparticles (Pd-NPs/VOx-NTs) was synthesized by ion exchange of VOx-NTs and reduction of formaldehyde, 25 30 35 40 and the synthetic mechanism of Pd-NPs/VOx-NTs was inferred. The Pd-NPs/VOx-NTs was characterized by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD), which indicated that the Pd-NPs grew mainly along the (111) direction and was well dispersed in the end of VOx-NTs with sizes ranging from 1—6 nm. The Pd-NPs/VOx-NTs was used as catalyst for Heck reactions and exhibited excellent catalytic activity. Poor performance in reusability was attributed to the denudation of VOx-NTs by solvent and chemical denudation of Pd-NPs during the catalytic process. Key words: vanadium oxide; palladium; nanoparticle; Heck reaction 0 引言 钯纳米颗粒（Pd-NPs）由于可以催化多种有机合成反应（如 C-C 偶联反应[1-4]和氢化反 应[5,6]）而成为纳米催化领域的研究热点。化学还原法是 Pd-NPs 的主要制备方法，采用此法 生成的 Pd-NPs 表面能高，容易团聚，常见的防止 Pd-NPs 团聚的方法有在液相中用有机小 分子或高分子稳定[7-9]、吸附到固相载体表面进行稳定[10-12]等。1980 年以来，B?nnemann 合 成法[13,14]是诸多 Pd-NPs 合成技术中比较常用的方法，该法通过金属盐、分子稳定剂和还原 剂在一定的溶剂和温度下反应而生成 Pd-NPs，作者认为 Pd-NPs 表面吸附的阴离子和带正电 稳定剂离子形成立体静电平衡体系，从而阻止了 Pd-NPs 的团聚。采用化学还原法在固相材 料上负载 Pd-NPs 的路线大多与 B?nne