1。2 凹土改性方法

天然的凹土中含有多种杂质,如蒙脱石、伊利石、碳酸盐等,这些杂质的存在削弱了凹土的原有性能,比如吸附性、脱色性和胶体性等。为了提高凹土的质量,以满足工业需求,在前通常需对其进行改性[4]。凹土的改性方法一般分为无机改性和有机改性。

无机改性分为热改性和酸改性。热改性是用马弗炉高温焙烧凹土,除去晶体结构中不同状态的水,使内部结构变得疏松多孔,比表面积增大,吸附能力增强。酸改性方法是指采用酸对凹土进行处理。经过酸处理后的凹土,内部的四面体和八面体部分溶解,未溶解的部分八面体起着支撑作用,使孔的数目增多,比表面积变大。同时凹土的孔道中常常含有碳酸盐杂质,酸化处理一方面可去除分布于孔道中的碳酸盐杂质,使孔道变得疏松;另一方面,由于凹土具有阳离子交换性,半径较小的H+能够置换凹土层间的K+、Na+ 、Ca2+、Mg2+,增大孔的容积,从而提高凹土的吸附性能[5]。

所谓凹土的有机改性,通常是指以有机表面活性剂作为改性剂,用有机阳离子取代凹土层间无机阳离子,使得层间距扩大,同时凹土表面也能吸附无机阳离子,有机物也有可能取代晶格内外的部分结晶水、吸附水,从而改善凹土的疏水性能,增强其对有机物的吸附能力。这类改性剂主要有:十六烷基三甲基溴化铵 (HDTMA)、四乙基溴化铵 (TEA)、有机硅氧烷水解生成的硅羟基等,这些改性剂可以与凹土表面上的羟基发生缩合,从而在凹土表面化学接枝了各种有机硅基团,为后续的凹土接枝、聚合等反应奠定了基础。

1。3 铜负载型催化剂

催化剂主要包括过渡金属催化剂、贵金属催化剂和复合型催化剂。过渡金属(如 Cu, Mn, Cr等)催化剂虽然价格比较低廉, 但活性相对有点低, 需加以改进以提高活性;贵金属(如 Pt, Au,Pd,Ru 等)催化剂具有低温活性高、初燃温度低、使用寿命较长、耐高温等优点,但价格较为昂贵;复合型催化剂又分为晶石型和钙钛矿型催化剂, 在一定的条件下它们具有较高的催化性能,是目前研究最多的一类催化剂。由于铜的价格比较低廉,但其活性低,所以需要负载在载体上来提高活性,用铜作为金属负载在一些载体上来制备负载型催化剂,具有高催化活性、高选择性、廉价、环保、温和等优点。它可以用来催化Glaser反应[6]、甲醇脱氢反应[7]、氧化反应[8-11]、苯酚羟化反应[12]等等,用途十分广泛,具有很好的应用前景。

 1。4 绿色溶剂

有机溶剂具有易挥发、毒性大、易燃、难以回收和保留等缺点,有机溶剂的大量使用又会使之成为对环境有害的物质[13];和有机溶剂相比,在绿色化学中使用的溶剂一般都具有安全、无毒、易回收等特点。绿色化学常用的溶剂有:水、离子液体、超临界二氧化碳流体。 

(1) 水

水由于价格低廉,无毒,不易燃烧,不易爆炸,在有机合成反应中,可以减少许多诸如官能团的保护等合成步骤,因此是取代传统挥发性有机溶剂的理想替代品。并且水溶剂所特有的疏水效应对一些重要的有机反应转化十分有益[14],所以关于水相中的有机反应的研究越来越受到人们的重视[15]。

(2) 离子液体

以离子液体当做反应溶剂有以下好处:它能使催化剂的活性和稳定性更好,转化率和选择性更高;种类很多;将催化剂溶于离子液体中,具有均相催化效率高和多相催化易分离的优点;产物容易分离。离子液体是近年来绿色化学的研究热点,因为离子液体在有机化学的清洁合成方面显示出潜在的应用前景。

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