Las nanopartículas de iridio estabilizadas con polivinilpirrolidona catalizaron la hidrogenación por transferencia de nitrobenceno utilizando ácido fórmico como fuente de hidrógeno
Autores: Zhou, Xinrui; Zhou, Meng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Catalítico
Reducción de nitrobenceno
Nanopartículas
Estabilizadores
Ligandos superficiales
óxido de iridio
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La reducción catalítica del nitrobenceno es crucial para la síntesis de 4,4-difenilmetileno diisocianato, que se utiliza para producir espumas de poliuretano, elastómeros termoplásticos y adhesivos. La estabilidad y actividad de los catalizadores de nanopartículas se ven afectadas por ligandos y estabilizadores superficiales. Establecimos la composición completa de nanopartículas de óxido de iridio de 7.0 +/- 1.1 nm que fueron estabilizadas por polivinilpirrolidona y sus estabilizadores superficiales fueron caracterizados mediante análisis elemental (EA), espectroscopia de fotoelectrones de rayos X de alta resolución (XPS), difracción de rayos X en polvo (PXRD), FT-IR y espectroscopia UV-vis. Notablemente, contenían 33.8 +/- 0.4% de Ir. Los análisis de energía de enlace de XPS sugieren que el 7% del Ir es Ir(0) y el 93% es IrO. Usando ácido fórmico como fuente de hidrógeno, se catalizó la hidrogenación selectiva del nitrobenceno para obtener anilina como el único producto con un rendimiento del 66% en 1 h a 160 grados C en un reactor metálico de alta presión. Se detectó menos del 1% de los productos secundarios (azobenceno y azoxibenceno). En contraste, el uso de alcohol como fuente de hidrógeno condujo a un bajo rendimiento y una mala selectividad para la anilina.
Descripción
La reducción catalítica del nitrobenceno es crucial para la síntesis de 4,4-difenilmetileno diisocianato, que se utiliza para producir espumas de poliuretano, elastómeros termoplásticos y adhesivos. La estabilidad y actividad de los catalizadores de nanopartículas se ven afectadas por ligandos y estabilizadores superficiales. Establecimos la composición completa de nanopartículas de óxido de iridio de 7.0 +/- 1.1 nm que fueron estabilizadas por polivinilpirrolidona y sus estabilizadores superficiales fueron caracterizados mediante análisis elemental (EA), espectroscopia de fotoelectrones de rayos X de alta resolución (XPS), difracción de rayos X en polvo (PXRD), FT-IR y espectroscopia UV-vis. Notablemente, contenían 33.8 +/- 0.4% de Ir. Los análisis de energía de enlace de XPS sugieren que el 7% del Ir es Ir(0) y el 93% es IrO. Usando ácido fórmico como fuente de hidrógeno, se catalizó la hidrogenación selectiva del nitrobenceno para obtener anilina como el único producto con un rendimiento del 66% en 1 h a 160 grados C en un reactor metálico de alta presión. Se detectó menos del 1% de los productos secundarios (azobenceno y azoxibenceno). En contraste, el uso de alcohol como fuente de hidrógeno condujo a un bajo rendimiento y una mala selectividad para la anilina.