| 题名 | 醇、醛选择活化转化与应用研究 |
| 作者 | 魏瑞平 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 兰州 |
| 导师 | 石峰 |
| 关键词 | 醇，醛，N-甲酰化反应，酚醛树脂，CO2 吸附材料 Alcohol, Aldehyde, N-formylation, Phenol-formaldehyde resin, CO2 adsorption material |
| 学位名称 | 理学博士 |
| 其他题名 | 无 |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 英文摘要 | 醇类化合物及氧化产物醛类化合物都是非常重要的有机化工原料，它们广泛应用于医药、农药、天然产物和功能材料等的合成。根据有无氢受体，醇的选择性氧化反应可以分为：氧化脱氢和催化脱氢两类。相比较而言，催化脱氢无疑更加原子经济和安全，而且反应过程产生的氢气还可以作为潜在的还原剂和能源进一步利用。因此，发展高效的催化体系以实现醇、醛活化转化及醇脱氢过程中产生的氢气的利用具有重要的研究意义。 基于此，本论文围绕“醇、醛选择活化转化及其在精细化学品和 CO2 吸附材料合成中的应用研究”，开展了相关工作，取得的主要结果如下： 1. 醇催化脱氢是合成醛类化合物最重要的方法之一，因此发展高效催化剂实现醇高效活化及定向转化为醛类化合物具有重要的研究意义。本论文以共沉淀法制备的 NiCuOx 为催化剂，实现了无氧、无氢受体和无碱条件下芳香醇的催化脱氢反应。研究结果表明，当 Cu 和 Ni 结合时催化性能最佳。在最优的反应条件下，不同结构的芳香醇包括一级醇和二级醇都能够顺利地反应，以较高的收率得到相应的醛/酮化合物。催化剂表征结果表明，NiCuOx 中的 Cu 和 Ni 都以氧化态的形式存在且二者之间存在相互作用。 2. 醇催化脱氢过程中会产生 H2，如果能够加以利用，实现醇和硝基苯协同催化转化合成醛类化合物和胺类化合物将具有重要的意义。我们发展了无金属催化剂条件下 KOH 促进的硝基苯及其衍生物和正丙醇或异丙醇协同转化选择性合成胺类化合物的反应。通过反应温度和 KOH 的量的调节就可以实现氧化偶氮苯和苯胺两种目标产物的可控合成。 3. 在醇催化脱氢研究的基础上，我们接着以甲醇脱氢产物甲醛为羰源，H2O2为氧化剂，在无金属的条件下实现了胺和甲醛的 N-甲酰化反应，合成了一系列不同结构的 N-甲酰胺产物。该体系以绿色溶剂水为反应介质，无需添加额外的催化剂和碱添加剂，为 N-甲酰胺的制备提供了一种简单、绿色、高效的方法。 4. 进一步以甲醇脱氢产物甲醛为主要原料制备了酚醛树脂，通过氨氧化酚醛树脂的方法制备了一系列具有优异 CO2 吸附性能的氮掺杂碳材料。系统研究了盐活化、碱活化和盐碱共活化对碳材料 CO2 吸附性能的影响，结果表明盐碱共活化的样品 CO2 吸附性能更佳，其中以 0.75 g KCl 和 1.20 g KOH 共活化制备的氮掺杂碳样品 NC-KCl-KOH 具有最佳的 CO2 吸附性能，1.00 g 该样品在 30 oC，1 atm 压力下，可吸附 167.15 mg 的 CO2。 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.licp.cn/handle/362003/26391]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_OSSO国家重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院兰州化学物理研究所; 2.中国科学院大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 魏瑞平. 醇、醛选择活化转化与应用研究[D]. 兰州. 中国科学院大学. |
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