江西華昊化工有限公司年產(chǎn)4500噸有機(jī)硅系列產(chǎn)品

有機(jī)硅化合物是制造橡膠、塑料和各種其他聚合物的材料科學(xué)中不可或缺的成分。人們通過(guò)在有機(jī)化合物中引入硅基團(tuán)來(lái)合成有機(jī)硅，作為促進(jìn)和加速反應(yīng)的催化劑在合成反應(yīng)中起到非常重要的作用。鉑是傳統(tǒng)常用的催化劑，但其稀缺性和昂貴的價(jià)格大大限制了有機(jī)硅的生產(chǎn)?？茖W(xué)家們一直在嘗試應(yīng)用更常見和廉價(jià)的過(guò)渡金屬“鐵”作為催化劑替代品。

日本關(guān)西大學(xué)的Yasushi Obora教授研究團(tuán)隊(duì)近期研究成果指出氧化鐵納米粒子在有機(jī)硅催化領(lǐng)域擁有重大潛力。該團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)研發(fā)了一種利用二甲基甲酰胺(DMF)試劑直接制備鐵、銅、鉑納米粒子的方法。由于納米粒子具有較高的表面積，因此是一種非常有效的催化劑。正是由于DMF對(duì)納米顆粒的形成起到保護(hù)作用，所以課題組采用此方法合成氧化鐵納米顆粒。

為了詳細(xì)了解氧化鐵納米顆粒的結(jié)構(gòu)，研究團(tuán)隊(duì)首先利用高分辨率的電子顯微鏡和透鏡對(duì)納米粒子進(jìn)行了化學(xué)表征，發(fā)現(xiàn)這些納米顆粒的大小在2nm到5nm之間。研究團(tuán)隊(duì)又利用X射線和紅外光譜技術(shù)測(cè)試DMF與氧化鐵顆粒之間的微觀相互作用，發(fā)現(xiàn)納米粒子被DMF分子所包裹，這也許歸因于DMF的粒子保護(hù)機(jī)理。

為了測(cè)試這些氧化鐵納米粒子在促進(jìn)硅氫化反應(yīng)方面的效率，研究人員首先使用了含有10個(gè)碳分子的正癸烯作為實(shí)驗(yàn)物。納米顆粒有效地催化了反應(yīng)速率并使84%的正癸烯轉(zhuǎn)化為硅基形式。同時(shí)這些納米顆粒也有效轉(zhuǎn)化了許多其他類型的烯烴，包括那些分子中含有大量環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烯烴?；瘜W(xué)反應(yīng)結(jié)束后當(dāng)研究人員從反應(yīng)混合物中分離出這些納米粒子，發(fā)現(xiàn)其粒子結(jié)構(gòu)依然保持完整，能夠重復(fù)利用催化反應(yīng)多達(dá)5次而不降低催化效率。

化鐵納米顆粒作為新興的有機(jī)硅合成催化劑，具有高產(chǎn)、低價(jià)、可循環(huán)利用、高效催化等優(yōu)勢(shì)，在不久的將來(lái)也許會(huì)為有機(jī)硅行業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大的貢獻(xiàn)！