一种铑/碳纳米管催化剂及制备方法和应用

摘要

一种用于烯烃氢甲酰化反应的铑纳米粒子担载于碳纳米管管腔内的铑/碳纳米管催化剂，该催化剂以碳纳米管为载体，铑纳米粒子分散于管腔内部，大小均匀，粒径为1‑3nm；铑/碳纳米管催化剂在苯乙烯的氢甲酰化反应中表现出比其它载体担载的催化剂更高的活性，最高TOF值可以达到300h^‑1以上，当在反应体系中加入合适的亚磷酸酯类配体后，活性进一步提高，TOF最高可达1000h^‑1以上，这是多相催化剂对苯乙烯氢甲酰化反应所取得到最高本征反应活性；同时，该催化剂催化生成产物醛的选择性很高，可达99%以上，生产支链醛的选择性可达94%；在手性配体存在下，可以取得42%的对映选择性。

主权项

一种铑/碳纳米管催化剂，铑纳米粒子担载于碳纳米管管腔内部的铑/碳纳米管催化剂，催化剂中铑的担载量为0.1‑10wt％；按照如下方法制备:a)将碳纳米管置于硝酸中回流氧化处理，过滤，洗涤，干燥，得到功能化的碳纳米管载体；b)将步骤a)得到的碳纳米管载体浸于金属铑盐溶液中，室温下超声处理；c)将步骤b)的碳纳米管和金属铑盐的溶液混合物搅拌，蒸发溶剂直至成固体状混合物；所述铑盐溶液与碳纳米管的比例为5‑100mL/g；d)将步骤c)得到的混合物置于干燥箱中干燥，研磨，得到铑/碳纳米管催化剂；所用的铑盐为各种铑的盐及络合物，包括氯化铑、醋酸铑、硝酸铑及各种商品化可得到的铑络合物[Rh(COD)Cl]₂、[Rh(PPh₃)₃Cl]中的一种或二种以上，溶液选自乙醇/水、丙酮/水、乙醇/丙酮/水中的一种。