新型[HSO3-bvim]HSO4/SiO2双功能催化剂的制备与催化性能研究

本文主要探讨了"Pt-[HSO3-bvim]HSO4/SiO2"双功能催化剂的制备过程及其在硝基苯催化加氢合成对氨基苯胺反应中的应用。针对离子液体固载过程中存在的物理吸附不稳定、容易流失的问题，研究者采取了创新的方法，即通过化学键合技术将新型的Brønsted酸性离子液体1-乙烯基-3-磺丁基咪唑硫酸氢盐([HSO3-bvim]HSO4)固定在氢硫基官能化的硅胶表面，从而制备出一种稳定的固态酸催化剂。 首先，研究人员设计并合成这种特殊的离子液体，它作为一种酸性介质，对于催化反应具有重要的作用。通过自由基链转移反应，实现了离子液体与硅胶的化学结合，确保了离子液体在使用过程中的稳定性。接着，他们利用化学还原方法在固态酸催化剂表面负载金属铂，形成双功能催化剂，即同时具备酸性和金属催化活性的复合物。 为了深入理解催化剂的结构特性，作者采用了多种表征手段，如傅立叶红外光谱（FTIR）用于检测官能团的存在和结构，核磁共振光谱（NMR）提供了分子内部结构的信息，热重分析（TGA）则评估了催化剂的稳定性和失重情况，元素分析确认了催化剂的组成，而X射线衍射（XRD）则揭示了催化剂的晶格结构。 实验结果显示，在85℃、4小时、0.4MPa的反应条件下，该双功能催化剂表现出了良好的催化活性，对氨基苯胺的收率超过了3.1%，且具有很好的重复使用性能，这表明其在实际工业应用中具有潜在的优势。这项研究不仅解决了离子液体固载稳定性的问题，还开发出了一种高效且可重复使用的催化体系，对于改进化学工业中的催化过程具有重要意义。