D0I:10.13374/j.issnl(00103x.2011.01.010 第33卷第1期 北京科技大学学报 Vo]33 No 1 2011年1月 JoumalofUniversity of Science and Technopgy Beijng Jan 2011 聚苯乙烯聚吡咯复合微球催化剂性能 曹利静区杨 穆王戈 孙冬柏 北京科技大学材料科学与工程学院北京10083 ☒通信作者.E-mail lijng收g2@mail con 摘要采用种子乳液聚合制备了聚苯乙烯/骤吡咯(PS/PPY)复合微球以其为载体负载钼活性中心制备了PS/PPY复合微 球负载钼系催化剂，系统研究了载体性质对负载型催化剂催化环辛烯环氧化反应的催化活性.结果表明：亲水性的负载型催 化剂在以过氧化氢为氧源的催化体系中催化活性较高：聚合物的掺杂离子对催化剂的催化性能具有重要影响，以硝酸铁为氧 化剂制备的负载型催化剂的催化活性最高。催化环辛烯环氧化的转化率可以达到9%. 关键词负载型催化剂聚苯乙烯：聚吡咯：复合微球：环氧化反应 分类号0643.322 Cata lytic activity of polystyrene popyrrole com posite m icrospheres supported cata lyst CAO Li jn YANG My WANG Ge SUN Dong bai School ofMaterials Science and Engneerng Unive rsity of Science and Technology Be ijing Beijing100083 China ☒Comesponding author Emajl lijngca2@ma时m ABSTRACT Polystrene/polypyrrole PS PPY)composite m crospheres were prepared by seeded emulsion poMm erization When hey were utilized as suppon and reacted with he Mo active cener PS/PPY composite microsphere supporied Mo catalysts were ob taned The effect of the caracterizatpn of support on the catalytic activit of he polymer suppored Mo catalsts was systematically studied The results indicate that the supported catalystw ih hydroph ilic naure shows a higher catalytic activitywhen hydrogen peroxde was used as an oxgen sairce the doped ions in the poMmer alo show effect on the cata ytic activity of the supported catalyst he sup ported catalyst prepared usng erric nitrate as an oxidant shows he hghest cataltic activity and the convers on in epoxidaton of cis cyclooctene can be 90. KEY WORDS supported catalysts polystrene poppyrole composite micospheres epoxidation 聚吡咯因具有优异的物理化学性能、独特的掺 的研究未见相关报道.聚吡咯由于具有可与钼系活 杂机制和良好的环境稳定性等优点，己成为最具开 性中心反应的吡咯环并且具有独特的掺杂和脱掺 发应用前景的新型纳米功能材料之一1.吡咯单 杂特性，作为负载型催化剂的载体具有一定的优势. 体的氧化聚合反应速率较快，在无任何模板的条件 因此，本研究采用无皂乳液聚合法制备了直径 下，吡咯单体聚合比较容易得到颗粒状聚吡咯；而形 约为600的聚苯乙烯微球，以此为模板，采用化 貌规整的聚吡咯可以通过模板法制备得到.在众多 学氧化聚合制备了PS PPY复合微球，进一步将S/ 的模板材料中，聚苯乙烯微球具有易于合成、原料易 PPY复合微球作为催化剂载体，制备了PS/PY复 得等特点，因而被广泛地用于制备具有规整形貌的 合微球负载钼系催化剂.对制备的PSPPY复合微 聚合物复合微球.有关聚苯乙烯聚吡咯(PSPY)球负载型钼系催化剂进行了结构和形貌的表征，并 复合微球的研究较多，制备的聚吡咯均为核壳状形 研究了不同制备条件下得到的PS PPY复合微球载 貌3-.但是，将此复合微球作为负载型催化剂载体 体催化剂对环辛烯环氧化催化性能的影响. 收稿日期：2010-05-28 基金项目：国家自然科学基金资助项目(NP50773003:国家重点基础研究发展计划资助项目(NQ2007C13301)第 33卷 第 1期 2011年 1月 北 京 科 技 大 学 学 报 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing Vol.33 No.1 Jan.2011 聚苯乙烯 /聚吡咯复合微球催化剂性能 曹利静 杨 穆 王 戈 孙冬柏 北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083 通信作者, E-mail:lijingcao82@gmail.com 摘 要 采用种子乳液聚合制备了聚苯乙烯 /聚吡咯(PS/PPY)复合微球, 以其为载体负载钼活性中心制备了 PS/PPY复合微 球负载钼系催化剂, 系统研究了载体性质对负载型催化剂催化环辛烯环氧化反应的催化活性.结果表明:亲水性的负载型催 化剂在以过氧化氢为氧源的催化体系中催化活性较高;聚合物的掺杂离子对催化剂的催化性能具有重要影响, 以硝酸铁为氧 化剂制备的负载型催化剂的催化活性最高, 催化环辛烯环氧化的转化率可以达到 90%. 关键词 负载型催化剂;聚苯乙烯;聚吡咯;复合微球;环氧化反应 分类号 O643.32 + 2 Catalyticactivityofpolystyrene/polypyrrolecompositemicrospheressupported catalyst CAOLi-jing , YANGMu, WANGGe, SUNDong-bai SchoolofMaterialsScienceandEngineering, UniversityofScienceandTechnologyBeijing, Beijing100083, China Correspondingauthor, E-mail:lijingcao82@gmail.com ABSTRACT Polystyrene/polypyrrole(PS/PPY)compositemicrosphereswerepreparedbyseededemulsionpolymerization.When theywereutilizedassupportandreactedwiththeMoactivecenter, PS/PPYcompositemicrospheresupportedMocatalystswereob￾tained.TheeffectofthecharacterizationofsupportonthecatalyticactivityofthepolymersupportedMocatalystswassystematically studied.Theresultsindicatethatthesupportedcatalystwithhydrophilicnatureshowsahighercatalyticactivitywhenhydrogenperoxide wasusedasanoxygensource;thedopedionsinthepolymeralsoshoweffectonthecatalyticactivityofthesupportedcatalyst, thesup￾portedcatalystpreparedusingferricnitrateasanoxidantshowsthehighestcatalyticactivity, andtheconversioninepoxidationofcis￾cyclooctenecanbe90%. KEYWORDS supportedcatalysts;polystyrene;polypyrrole;compositemicrospheres;epoxidation 收稿日期:2010-05-28 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.50773003);国家重点基础研究发展计划资助项目(No.2007CB613301) 聚吡咯因具有优异的物理化学性能 、独特的掺 杂机制和良好的环境稳定性等优点 , 已成为最具开 发应用前景的新型纳米功能材料之一 [ 1--2] .吡咯单 体的氧化聚合反应速率较快, 在无任何模板的条件 下, 吡咯单体聚合比较容易得到颗粒状聚吡咯;而形 貌规整的聚吡咯可以通过模板法制备得到 .在众多 的模板材料中 ,聚苯乙烯微球具有易于合成 、原料易 得等特点 ,因而被广泛地用于制备具有规整形貌的 聚合物复合微球.有关聚苯乙烯 /聚吡咯 (PS/PPY) 复合微球的研究较多 ,制备的聚吡咯均为核壳状形 貌 [ 3--5] .但是, 将此复合微球作为负载型催化剂载体 的研究未见相关报道 .聚吡咯由于具有可与钼系活 性中心反应的吡咯环, 并且具有独特的掺杂和脱掺 杂特性 ,作为负载型催化剂的载体具有一定的优势 . 因此, 本研究采用无皂乳液聚合法制备了直径 约为 600 nm的聚苯乙烯微球, 以此为模板 ,采用化 学氧化聚合制备了 PS/PPY复合微球, 进一步将 PS/ PPY复合微球作为催化剂载体 , 制备了 PS/PPY复 合微球负载钼系催化剂.对制备的 PS/PPY复合微 球负载型钼系催化剂进行了结构和形貌的表征 ,并 研究了不同制备条件下得到的 PS/PPY复合微球载 体催化剂对环辛烯环氧化催化性能的影响 . DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2011.01.010