Cr(salen)錯合物植入金屬磷酸鹽沸石的合成、鑑定及催化研究

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吳祚昌(Tso-Chang Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

Cr(salen)錯合物植入金屬磷酸鹽沸石的合成、鑑定及催化研究
(The immobilization of Cr(salen) complexes via [Fe4(OH)3(HPO4)2(PO4)3] [H3N (CH2)3NH3]2‧xH2O(x~9) encapsulation in intraframeworkspace)

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摘要(中)

摘要
Schiff 鹼為醛類或酮類與第一級的有機胺類反應形成的亞胺類，
此亞胺類具有氮及氧原子可作為配位原子的二負四芽鉗合配基，而
Cr(salen) complexes 即是Schiff 鹼鉗合鉻金屬的均勻系觸媒，此金屬
鉻之salen complexes 可進行二氧化碳固定作用反應
本論文主要是以植入金屬鉻之salen complexes 於微孔洞金屬磷
酸鹽沸石：[Fe4(OH)3(HPO4)2(PO4)3] [H3N (CH2)3NH3]2‧xH2O(x~9)中
形成之非均勻系鉻觸媒之研究，先成功地將微孔洞金屬磷酸鹽中的
(H3NCH2 CH2CH2 NH3)官能基與CrCl3·H2O 以離子交換的方式置換
後，進一步地加入Schiff 鹼以合成金屬鉻之salen complexes 於微孔洞
磷酸沸石材料中，Fe4P5[Cr(salen)Cl]，再以粉末X-光繞射(XRD)、原
子吸收光譜分析(AA)及熱重分析(TGA)來分析其結構與組成，然而，
礙於孔洞的大小並非所有的Schiff 鹼皆可以成功地在微孔洞磷酸鹽
中形成金屬鉻之salen complexes。

摘要(英)

Abstract
Schiff base is an imine which can be synthesized by reacting
aldehyde or ketone with primary amine. It is a dianionic tetradentate
ligand. Cr(salen) complexes are known to be active homogeneous
catalysts in the chemical fixation of carbon dioxide.
The immobilization of Cr(salen) complexes via [Fe4(OH)3(HPO4)2
(PO4)3] [H3N (CH2)3NH3]2‧xH2O(x~9) encapsulation in intraframework
space makes it a possible way to form the heterogeneous catalyst. First,
we have successfully immobiled of Cr3+ via their encapsulation in intra-
framework space by ionic exchanged. The Cr3+ souced from CrCl3·H2O.
Second, we added Schiff base into above-mentioned microporous metal
phosphates, and we got the heterogeneous catalyst: Fe4P5[Cr(salen)Cl].
The catalysts are characterized by X-ray diffraction (XRD), atomic
absorbption (AA) and thermogravimetric analysis (TGA).

關鍵字(中)

★ 鉻金屬錯合物

關鍵字(英)

★ Cr(salen)

論文目次

目錄
中文摘要………………………………………………………………....I
英文摘要………………………………………………………………...II
目錄……………………………………………………………………..III
圖目錄..………………………………………………………………….V
表目錄…………………………………………………………….……VII
第一章緒論….…………………………………………………………..1
第二章Salen 錯合物文獻回顧與金屬磷酸鹽之簡介………………...13
2-1 Salen 錯合物文獻回顧….………………………………....………13
2-2 金屬磷酸鹽之簡介……………………………………...…………15
第三章實驗……………………………………...…………………….23
3-1 實驗藥品..……………..………………………………..………….23
3-2 實驗儀器…………………………………………………………...24
3-3 實驗步驟…………………………………………………………...24
3-3-1 Salen-3 之合成...……………………………………….……….24
3-3-2 Salen-6C 之合成……………………………………………….…24
3-3-3 Salen’-6C 之合成……………………………….………….….…25
3-3-4 Cr(Salen-3)Cl 之合成..…………………………..……………….25
3-3-5 Cr(Salen-6C)Cl 之合成.…….…………………………………….26
3-3-6 Cr(Salen’-6C)Cl 之合成……………………………………….....26
3-3-7 Fe4P5 之合成…………….……………...………………………...26
3-3-8 Fe4P5-Cr 之合成……………………………………….………….27
3-3-9 Fe4P5-CS6C 之合成………………………………………………27
3-3-10 二氧碳的化學固定作用反應…………………………………...27
第四章結果與討論……………………………………………………32
4-1 Fe4P5-CS6C 之合成討論…...………………………………………32
4-2 X 光繞射分析………………………………………………………35
4-3 原子吸收光譜分析………………………………………………...35
4-4 熱重分析…………………………………………………………...35
4-5 紅外線光譜分析…………………………………………………...36
4-6 二氧化碳固定作用反應……………………………………………37
4-4-1 Fe4P5-CS6C 的二氧化碳固定作用反應…………………………37
4-4-2 Cr(salen) complexes 的二氧化碳固定作用反應………………...38
第五章結論….…………………………………………………………50
參考文獻.………………………………………………………………..51
圖目錄
圖1-1 溫室效應簡示圖………………………………………………11
圖1-2 Schiff 鹼型態的配位基……………….……………………….12
圖2-1 cytochrome P450 之模擬研究………………………………...17
圖2-2 Horst Kisch 的二氧化碳固定作用反應…………………….....17
圖2-3 Toshihisa Maeshi 的二氧化碳固定作用反應....………...……..18
圖2-4 Kiyotomi Kaneday 的二氧化碳固定作用反應……………......18
圖2-5 Sang Ooo Kang 的二氧化碳固定作用反應…...……….……...19
圖2-6 Wei-Liang Duan 的二氧化碳固定作用反應…..……………….20
圖2-7 SobBinh T. Nguyen 的二氧化碳固定作用反應…..…………...21
圖2-8 中溫水熱反應器…………………………………..…………...22
圖3-1 Salen-3 之結構…………………………………..………………28
圖3-2 Salen-6C 之結構………………………………..……………….29
圖3-3 Salen’-6C 之結構………..……………………….……….……..29
圖3-4 Cr(salen-3)Cl 之結構……………………………………..……..30
圖3-5 Cr(salen-6C)Cl 之結構……………………………………...…..30
圖3-6 Cr(salen’-6C)Cl 之結構…………………………………………31
圖3-7 Jacobsen catalyst 之結構………………………………………...31
圖4-1 Fe4P5(a)基本架構圖與(b)孔洞示意圖………………………....40
圖4-2 Fe4P5 平面之多面體圖………………………………………....41
圖4-3 Fe4P5 及Fe4P5-CS6C 的XRD 圖譜…………………………….41
圖4-4 鉻金屬的檢量線…………………………………………….….42
圖4-5 內標準物與產物之檢量線……….……………………………..42
圖4-6 鉻觸媒：Fe4P5-CS6C 的EDX 光譜圖………………………..43
圖4-7 Fe4P5 與Fe4P5-CS6C 的TGA 光譜圖………………………….43
圖4-8 Salen-3 與Cr(salen-3)的IR 圖譜比較…………………………44
圖4-9. Salen-6C 與Cr(salen-6C)的IR 圖譜比較……………………..45
圖4-10 Jacobsen catalyst 與Cr[salen(H2O)2]+的圖譜…………….…..46
圖4-11 二氧化碳固定作用反應後之紅外線光譜………………...…47
表目錄
表1-1 Horst Kisch 的二氧化碳固定作用催化結果….………………12
表4-1 Fe4P5-Cr(salen) complexes 的鉻金屬含量…….………………..48
表4-2 Salen ligand 與Cr(salen)錯合物的IR 資料………………….48
表4-2 二氧化碳固定作用的催化結果……………..…………………49

參考文獻

參考文獻
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指導教授

徐新光(Shin-Guang Shyu)

審核日期

2004-7-17

推文