离子液体为新型催化材料的制备提供了新的重要途径。本项目基于离子液体对金属粒子的稳定作用以及与粘土矿物间较强的相互作用,提出了一种离子液体辅助制备粘土矿物负载型金属纳米催化材料的新方法。首先用离子液体处理粘土矿物以得到离子液体改性的载体,然后采用金属盐溶液浸渍和后续还原金属的方式,制备得到粘土矿物负载型金属纳米催化材料。以不同的粘土矿物(如海泡石、凹凸棒石、水滑石、硅藻土等)为载体,制备了一系列金属/离子液体/粘土矿物催化材料,包括Rh/离子液体/凹凸棒石、Pd/离子液体/海泡石、Pd/氨基酸/水滑石等。在这些催化材料中,功能离子液体通过电荷作用稳固地吸附在粘土矿物上,并能进入层状矿物的层间;离子液体起到稳定金属纳米粒子的作用,使其尺寸小而均匀(<5nm),单分散地分布在载体上。分别研究了这类材料对烯烃加氢、Heck等反应的催化性能,结果表明它们均显示很高的催化活性和良好的稳定性。其原因在于离子液体起到关键作用一方面,离子液体与金属粒子间适度的相互作用使小尺寸的金属活性组分显示很高的催化活性;另一方面,离子液体使金属粒子固载到载体上不脱落、不聚集,从而使材料保持了良好的稳定性。
英文主题词ionic liquid;clays;noble metal;nanocatalysts