Ag-Fe₃O₄磁性纳米催化剂及在苯乙烯环氧化中的应用

摘要

本发明属于磁性催化剂领域，具体涉及在聚合物作用下复合的Ag-Fe3O4磁性纳米催化剂以及在苯乙烯催化环氧化体系中的应用。合成方法是以Fe3Cl6·6H2O，AgNO3为原料在聚合物PVP协助下，通过溶剂热技术在含有NaAC的乙二醇体系中合成出Ag-Fe3O4复合磁性纳米催化剂；此催化剂可用于以TBHP为氧化剂，甲苯为溶剂的苯乙烯环氧化体系。本发明的制备方法简单，反应物廉价易得，溶剂污染小，合成耗时少，催化剂可在外磁场作用下方便的从反应体系分离，解决了非磁性纳米催化剂难以回收的难题；本发明所制备的催化剂对苯乙烯环氧化表现出优异的催化活性和稳定性，环氧苯乙烷产率达84.0％，重复使用多次无脱活现象。

主权项

Ag-Fe3O4复合磁性纳米催化剂，其由如下方法制备：向30～50ml具有溶解性的还原性醇中顺序加入Fe3Cl6·6H2O、在醇中有一定溶解性的长链聚合物、可溶性碱金属或碱土金属的醋酸盐和AgNO3，其中Fe3Cl6·6H2O的浓度为0.0425～0.170mol/L，AgNO3的浓度为0.0425～0.170mol/L，碱金属或碱土金属的醋酸盐的浓度为0.170～4.25mol/L，按单体计聚合物的浓度为0.085～0.510mol/L，避光搅拌直到形成均匀的悬浊液，然后将该悬浊液转移到带有聚四氟乙烯内衬容量为50ml的不锈钢反应釜中，在180～185℃反应0.5～4小时，在200～210℃反应4～72小时，自然冷却至室温；然后将所得棕黑色产品在外磁场作用下沉降分离，并将沉淀重新分散在无水乙醇中进行清洗，如此循环2～3次，最后将所得固体在室温真空干燥，即得粒径范围在178～306nm的Ag-Fe3O4复合磁性纳米催化剂。