NBR负载加氢催化剂的研究资料讲解.ppt

* NBR负载加氢催化剂的研究 先进弹性体材料研究中心 Center of Advanced Elastomer Materials 汇报内容 课题背景 1 2 课题研究内容介绍 3 研究计划 4 NBR的催化加氢 1、课题背景 氢化丁腈橡胶的耐油性，耐老化性好，广泛应用于汽车、航空航天、石油勘探等领域。 汽车 航空 航天 石油 1.1、氢化丁腈橡胶简介 1、课题背景 1.2、HNBR的生产情况 国际市场年需求约2.2万吨，国内为1000吨，依赖进口 催化剂一直制约着HNBR国产化，是整个研究过程的重难点。 氢化丁腈橡胶市场价格昂贵，全球仅日本瑞翁与德国拜耳公司能够生产。国内工业化尚属空白，国家各个领域的需要，促使了氢化丁腈国产化的研究。 1.3、 NBR氢化机理及其微观结构 X’ 硫化交联点，橡胶弹性 X” 耐热，耐化学药品，耐臭氧，低温特性 Y 提高橡胶弹性，降低结晶性 Z 耐油，耐燃油，拉伸强度大 Ref：李少毅，丁腈橡胶乳液加氢凝胶机理， 北京化工大学硕士学位论文 1、课题背景 2、NBR的催化加氢 1、丙烯腈-乙烯共聚法 2、NBR溶液加氢法 3、NBR乳液加氢法 Ref：李树仁，高饱和丁腈橡胶的结构和性能， 1998(11) 2.2、 NBR传统加氢方法 2.3、NBR新型加氢方法的研究 2、NBR的催化加氢 A、离子液体加氢 B、储氢合金加氢 C、生物技术加氢 D、新型负载催化加氢 E、纳米催化加氢 3.1、多巴胺 由于贝类生物分泌的蛋白质中含有3，4-二羟苯丙氨酸（DOPA-K），所以其能粘附于各类材料表面。2007年Lee等学者模仿该蛋白质的粘合机理，首次使用多巴胺（Dopamine）在贵金属、氧化物、聚合物、半导体和陶瓷等材料上氧化自聚合了一层聚多巴胺薄膜。 Ref: Lee H, Dellatore S M, Miller W M, et al. Mussel-Inspired Surface Chemistry for Multifunctional Coatings[J]. Science, 2007,318(5849):426-430 3、多巴胺用于负载催化加氢 3.2、多巴胺 Ref: Lee H, Dellatore S M, Miller W M, et al. Mussel-Inspired Surface Chemistry for Multifunctional Coatings[J]. Science, 2007,318(5849):426-430 聚多巴胺上的苯二酚通过Michael加成或Sclliff反应与硫醇和胺发生反应，形成烷烃基硫醇单层。 Ref:[1]A. Postma, Y. Yan, Y.J. Wang, A.N. Zelikin, E. Tjipto, F. Caruso, Chem. Mater. 21 (2009) 3042. [2] H. Lee, Y.H. Lee, A.R. Statz, J.S. Rho, T.G. Park, P.B. Messersmith, Adv. Mater. 20 (2008) 1619. 3.3、多巴胺聚合过程 在氧气和碱性条件下，多巴胺中的二羟基中的质子被去除质子化，成为多巴胺-苯醌结构。而后这种结构通过分子内成环作用重新排列成为多巴胺络合物。进一步的氧化和重排形成5，6-双羟基吲哚，将其进一步氧化之后就产生了分子间交联形成聚多巴胺。 3.4.1、多巴胺对载体的表面修饰—SiO2表面的多巴胺修饰 3.4.2、多巴胺对载体的表面修饰--PS表面的多巴胺修饰 多巴胺修饰后的PS 原始的PS Ref: Wencai Wang et al.Preparation and characterization of polystyrene/Ag core–shell microspheres – A bio-inspired poly(dopamine) approach[J] Journal of Colloid and Interface Science 368 (2012) 241–249 2007年Manorama等以多钯胺修饰的磁性纳米粒子制备了Fe3O4–DA–Pd 和NiFe2O4–DA–Pd两种催化剂,并以加氢反应评价了其催化活性和重复使用性能。这两种催化剂均具有较好的重复使用性能，催化剂重复使用10 次后，活性基本不变。 3.5.1、多巴胺用于负载型催化剂的制备--Pd Ref: Sunkara V Manorama et al. Pd on Amine-Terminated Fer