摘要: 肉桂醛是一种典型的含有C=C和C=O共轭双键的α，β-不饱和醛，其C=C加氢产物氢化肉桂醛是工业上合成香料和医药的重要原料和中间体，特别用于紫丁香、茉莉和玫瑰花香型香精的配制中;而C=O加氢产物肉桂醇主要用于配制化妆品、香精和皂用香精，有温和、持... 展开 肉桂醛是一种典型的含有C=C和C=O共轭双键的α，β-不饱和醛，其C=C加氢产物氢化肉桂醛是工业上合成香料和医药的重要原料和中间体，特别用于紫丁香、茉莉和玫瑰花香型香精的配制中;而C=O加氢产物肉桂醇主要用于配制化妆品、香精和皂用香精，有温和、持久而舒适的香气，也用作有机合成中间体，是医药领域中重要且优良的原料。因此肉桂醛的半加氢产物在工业上都具有很大的应用价值，研究肉桂醛选择性加氢反应是当前催化领域中的一个热点。肉桂醛具有较高的沸点，其催化加氢反应通常是液相釜式反应，基于过滤分离的催化剂回收方法效率较低，且易造成催化剂和活性组分的流失，制备磁响应加氢催化剂，在外加磁场下可与液相反应体系快速分离，可大大提高催化剂的回收效率。本文以Fe3O4磁性颗粒为催化剂磁源，Pt和Pd为活性组分，制备了两种不同结构的磁性催化剂。以XRD、SEM、TEM、XPS及ICP等技术对催化剂进行表征，并研究了其上的肉桂醛选择性液相催化加氢反应。本文的研究内容主要包括以下三个部分: 1)采用多步法依次将高温法制备的小尺寸的Fe3O4纳米颗粒和NaBH4法制备Pt纳米颗粒负载到多壁碳纳米管(MCNT)上得到Pt/Fe3O4-MCNT磁性催化剂。研究发现预制备的Fe3O4纳米颗粒与Pt纳米颗粒均匀地分散于MCNT上，新制备以及多次使用后的Pt/Fe3O4-MCNT室温下都具有良好的超顺磁性。研究了Pt/Fe3O4-MCNT磁性催化剂上的肉桂醛选择性加氢反应，结果显示催化剂具有良好的C=O加氢活性，肉桂醛转化率在50％左右时，肉桂醇选择性可达96％以上。在外加磁场作用下催化剂可以高效地从液相反应体系中分离，经多次循环使用后仍具有良好的催化性能。 2)以溶剂热法制备出的大尺寸的Fe3O4为内核，在其表面包裹一层大约为10nm的C层，得到一种核-壳结构的磁性纳米复合载体;以乙醇水溶液为还原体系原位还原得到Pd/Fe3O4@C磁性纳米催化剂。考察了不同Pd含量的磁性催化剂在肉桂醛选择性加氢反应上的加氢性能，同时还研究了磁性催化剂的循环使用性能。结果显示，Pd/Fe3O4@C磁性纳米催化剂在肉桂醛选择性加氢反应上具有很好的活性，C=C键加氢选择性也在70％以上，在外加磁场下，催化剂与液相体系迅速分离;循环使用7次后，磁性催化剂的活性基本不变，说明了该磁性催化剂具有优异的循环使用性能。 3)在乙二醇还原体系中通过沉积-还原法制备了两种不同载体的核-壳结构磁性催化剂:Pt/Fe3O4@C和Pt/Fe3O4。考察了这两种磁性催化剂的肉桂醛选择性加氢反应性能。结果显示，Pt/Fe3O4上的C=O键加氢选择性要高于Pt/Fe3O4@C的选择性，达到99.1％，后者为97.6％;而Pt/Fe3O4上的催化活性则要低于Pt/Fe3O4@C。循环使用实验显示，两种磁性催化剂在外加磁场下都能与液相体系迅速分离，而且都具有良好的循环使用性能。 收起