本發(fā)明涉及工業(yè)催化
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種ptpdau/負(fù)載型納米磁性催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：近幾十年來，負(fù)載型納米催化劑已得到廣泛應(yīng)用。關(guān)于金屬和載體間的相互作用的研究報道日益增多。眾所周知，金屬和載體間特殊的相互作用會影響催化劑的表面性能，進(jìn)而影響它的催化活性。比如，在al2o3載體擔(dān)載金屬鈷的過程中鈷離子會遷移到al2o3的晶格中形成coal2o4化合物。鐵的氧化物和過渡金屬氧化物或其碳酸鹽發(fā)生固-固作用形成相應(yīng)的鐵氧體氧化物cofe2o4。鉑、鈀、金納米微粒具有高表面能，容易發(fā)生團(tuán)聚。若將鉑、鈀、金復(fù)合貴金屬納米微粒負(fù)載在載體上可有效地阻止其團(tuán)聚，而且更有效對制備的催化劑進(jìn)行分離回收。從而提高催化劑的催化活性和利用率。fe3o4納米粒子顯示典型的超順磁性，在生物醫(yī)學(xué)、磁記錄材料、磁流體復(fù)合材料、催化劑等方面有著潛在的應(yīng)用前景。heck反應(yīng)是有機(jī)鹵化物與烯烴在強(qiáng)堿和鈀催化下生成取代烯烴的偶聯(lián)反應(yīng)，是過渡金屬催化最重要也是應(yīng)用最有前景的碳碳鍵形成的反應(yīng)之一，在有機(jī)中間體，有機(jī)功能材料，藥物，天然產(chǎn)物等合成中被廣泛應(yīng)用。在反應(yīng)中常常會遇到催化劑容易失活、回收利用率不高、破壞環(huán)境等問題，且后處理比較麻煩。本方法提供了一種清潔環(huán)保而又方便的催化劑。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明專利的目的是提供一種在heck反應(yīng)中有效且易回收的具有優(yōu)異催化性能的磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑的制備方法。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明的ptpdau/負(fù)載型納米磁性催化劑載體為fe3o4，活性組分是pt、pd和au，催化劑中pt、pd和au的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1～4％、3～6％和7～15％。優(yōu)選：催化劑中pt、pd和au的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別約為2.1％、4.3％和9.3％?；钚越M分pt、pd和au，其平均粒徑分別約為10納米、7納米和15納米。本發(fā)明的ptpdau/負(fù)載型納米磁性催化劑的制備方法的具體步驟如下：(1)載體的制備及其預(yù)處理通過水熱法將鐵離子前驅(qū)體氧化還原成的fe3o4納米顆粒，使用去離子水、無水乙醇進(jìn)行清洗，直至上層液體透明，然后將其用無水乙醇定容，備用；在清洗過程中通過鐵磁體對fe3o4納米顆粒進(jìn)行分離；(2)pt-pd-au溶膠的制備向氯鉑酸、氯鈀酸和氯金酸混合液中添加穩(wěn)定劑，攪拌均勻后滴加還原劑溶液，繼續(xù)攪拌制得穩(wěn)定pt-pd-au溶膠；(3)磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑的制備將從步驟(1)中所得的載體加入由步驟(2)制得的pt-pd-au溶膠中，機(jī)械攪拌后靜置，抽濾，烘干，得ptpdau/fe3o4催化劑。步驟(1)中，所述的鐵離子前驅(qū)體是fecl3·6h2o、fecl2·4h2o、fecl2·2h2o或fecl2。步驟(2)中，所述的穩(wěn)定劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇；所述的還原劑為硼氫化鈉、硼氫化鉀或焦性沒食子酸。步驟(2)中，氯鉑酸、氯鈀酸和氯金酸混合液中摩爾比為2:1:10、當(dāng)氯鉑酸用量是1mol時，穩(wěn)定劑用量為22mol、當(dāng)氯鉑酸用量是1mol時，還原劑用量為31mol。步驟(2)中，繼續(xù)攪拌0.5h。步驟(3)中，pt-pd-au溶膠與載體質(zhì)量比為1：72。本發(fā)明的ptpdau/負(fù)載型納米磁性催化劑可以用于heck反應(yīng)。磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑在heck反應(yīng)中的具體步驟如下：向三口燒瓶中加入碘苯、苯乙烯、dmf，再加入一定量的磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑，攪拌均勻后，放入油浴鍋中進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，將催化劑于產(chǎn)物分離，催化劑留待循環(huán)使用。本發(fā)明的積極效果如下：本發(fā)明的磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑具有清潔、環(huán)保、可循環(huán)使用而又方便的特點，并且本發(fā)明的磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑heck反應(yīng)中反應(yīng)條件要求不高，并且具有優(yōu)異的催化性能。附圖說明圖1是實施例1制備的磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑的透射電鏡照片。具體實施方式下面的實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述。實施例1(1)載體的制備及其預(yù)處理于50ml燒杯中，準(zhǔn)確稱取0.2125g的fecl3·6h2o、0.1432g的尿素、0.1663g的聚乙烯吡咯烷酮，隨后加入8.5ml的1，2-丙二醇，混合物在磁力攪拌器上攪拌直至溶液混合均勻得黃色透明溶液后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，密封后在190℃下反應(yīng)16h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到廣口玻璃瓶中，用去離子水、乙醇多次洗滌，并用磁分離傾出廣口瓶中的上清液。將洗滌后的黑色沉淀顆粒分散于10ml的乙醇得到fe3o4納米磁體材料。(2))pt-pd-au溶膠的制備于50ml燒杯中，準(zhǔn)確量取0.0789g的聚乙烯吡咯烷酮，用移液管量取3.86×10-3mol/l的氯鉑酸水溶液0.82ml，1.13×10-2mol/l的氯鈀酸水溶液1.40ml，4.806×10-3mol/l的氯金酸水溶液3.28ml，然后在磁力攪拌器上攪拌，直至完全溶解。隨后將用0.0373g硼氫化鈉、1.5ml水配制的溶液逐滴加入混合液中，制得pt-pd-au溶膠。(3)磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑的制備將(1)中制備的fe3o4納米顆粒于上述制得的pt-pd-au溶膠，機(jī)械攪拌8小時后靜置1小時，使用鐵磁體將其分離，烘干得磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑。磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑在heck反應(yīng)中的應(yīng)用向50ml三口燒瓶中加入0.14mmol的碘代苯、3ml的dmf、0.17mmol的苯乙烯、上述制得磁性ptpdau/fe3o4納米催化劑，攪拌均勻后再加入2.0mmol的k2co3，于90℃下電動攪拌9h。反應(yīng)結(jié)束后，將催化劑于產(chǎn)物分離，催化劑留待循環(huán)使用。碘苯的轉(zhuǎn)化率約為100％，產(chǎn)率高達(dá)98％。而現(xiàn)有催化劑的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率如表1所示：表1參考文獻(xiàn)[1]k.karami,z.k.moghadam,m.hosseini-kharat,catalysiscommunications,43(2014)25-28.[2]m.bakherad,a.keivanloo,s.samangooei,tetrahedronletters,53(2012)5773-5776.[3]p.karthikeyan,p.n.muskawar,s.a.aswar,p.r.bhagat,s.k.sythana,journalofmolecularcatalysisa:chemical,358(2012)112-120.[4]f.r.fortea-pérez,i.schlegel,m.julve,journaloforganometallicchemistry,743(2013)102-108.[5]f.cuenú,r.abonia,a.a.cabrera,journaloforganometallicchemistry,696(2011)1834-1839.循環(huán)實驗效果：催化劑循環(huán)使用六次；表2循環(huán)次數(shù)123456轉(zhuǎn)化率(％)10099.0198.8093.8887.3280.74盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。當(dāng)前第1頁12