微环境可调控的蒙脱土纳米反应器的构筑及其在催化反应中的应用

项目名称： 微环境可调控的蒙脱土纳米反应器的构筑及其在催化反应中的应用

项目编号： No.21303139

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 周丽梅

作者单位： 西华师范大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 发展一种微环境可调控的纳米反应器用于催化反应具有很重要的意义。近年来，蒙脱土（MMT）纳米反应器的设计和应用成为了一个研究热点。本项目拟合成一系列双阳离子表面活性剂，采用离子交换法将其组装到MMT层间，构筑出MMT纳米反应器。通过改变表面活性剂的疏水链长和官能团来调节纳米反应器的微环境。将过渡金属纳米粒子负载到所构筑的MMT纳米反应器中，并考察其在水相中催化C-N偶联反应的催化性能。通过调节纳米反应器的微环境，优化出高活性和高选择性的催化剂。本项目的完成可以构筑出微环境可调控的纳米反应器，揭示出表面活性剂的结构对MMT纳米反应器微环境的影响规律，建立一种调节纳米反应器微环境的方法，为设计和制备高活性和高选择性的多相催化剂提供一种思路。

中文关键词： 纳米反应器；蒙脱土；氧化石墨烯；微环境；C-N 偶联反应

英文摘要： It is important to develop nanoreactor with controllable microenvironment for catalysis reaction. The design and application of nanoreactors based on montmorillonite (MMT) has received many a scholar's concern over the past several years.In this project, gemini cationic surfactants will be synthesized and intercalated into the interlayers of MMT by ion exchange method, constructing the MMT nanoreactors. The microenvironment of nanoreactor will be adjusted by changing the functional group and the hydrophobic chain length of gemini surfactant. Transition metal nanoparticles will be supported on the MMT nanoreactors and the as-prepared catalysts will be applied into the C-N coupling reaction in water. Highly active and selective catalytic materials are expected to be optimized by adjusting the microenvironment of nanoreactor. The completion of this project will help to construct the nanoreactor with controllable microenvironment, reveal the influence law of the structure of the surfactant on the microenvironment of MMT nanoreactor, establish a method to adjust the microenvironment of nanoreactor, and provide a train of thought for design and preparation of highly active and selective heterogeneous catalysts.

英文关键词： nanoreactor；montmorillonite；graphene oxide；microenvironment；C-N coupling