1. 研究目的与意义
贵金属纳米粒子由于其量子尺寸效应、高比表面积等特性，在化学和材料科学中得到了越来越多的关注。特别是钯纳米粒子（Pd NPs）作为多种有机反应的高效催化剂，得到了广泛的研究。为了得到稳定且易于回收的贵金属催化剂，许多研究工作是将贵金属纳米粒子固定在合适的载体上，实现贵金属催化剂的多相化。
聚离子液体（PILs）具有较大的比表面积和可调的孔隙结构，使得客体分子具有较高的分散性。且表面状态可被方便地功能化，与金属前驱体能产生足够的亲和力，通过配位相互作用、氢键等来稳定负载的纳米粒子，它同时兼具了离子液体和高分子聚合物的优良性能。除此之外，它还显示出一些额外的优点。（1）通过简单的阴离子交换方式，就可将贵金属纳米粒子固载，制备方法简单；（2）聚合物骨架中的离子位点所提供的静电相互作用与纳米粒子之间的结合力更强，实现更为稳定的固载。
基于此，本课题将设计合成两种不同的聚离子液体，然后将钯纳米粒子负载在上面，作为一类新颖的复合催化剂，并将其用于苯甲醇的氧化反应中考察其催化性能。
2. 课题关键问题和重难点
在催化反应中，单一的金属纳米粒子作为重要的催化活性中心，由于具有较高的表面能，在制备过程和催化反应中可能发生团聚和失活，影响催化活性和选择性，降低使用寿命。因此，如何在保持其高活性和选择性的同时，防止其团聚和失活是本课题的关键。
此外，金属纳米粒子复合催化剂的催化性能往往受到粒径大小、形貌、结构和组成等各种因素的影响，在金属纳米复合材料中，金属纳米粒子是主要的纳米分散相，可以通过调节粒径和形貌来影响催化性能，但目前对于纳米粒子的尺寸与形貌可控的合成方法仍然具有相当大的难度。
本课题拟将聚离子液体作为载体，将贵金属负载在上面。功能化聚离子液体是由功能化离子液体聚合而来，兼具离子液体和高分子聚合物的性质，那么如何制备功能化离子液体也是本课题的关键问题之一。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1.1引言
随着现代纳米技术的发展，它在冶金、化工、电子、材料以及生物医学等领域得到了应用，展现出广阔的前景。科学家们耗费了几十年的时间去研究和探索，它被称作是二十一世纪最有前途的材料，可见它的价值非同一般。纳米材料由于其粒径小，表面活性位点多，能与反应底物充分接触，所以具有良好的催化性能[1]。纳米粒子作为一种新型催化剂得到了人们越来越多的关注，它在国际上也被称作是第四代催化剂。
下面将对贵金属钯纳米粒子、离子液体以及聚离子液体的制备和应用逐一进行介绍。
4. 研究方案
本课题拟设计具有不同官能团的聚离子液体来调节贵金属的性质，用于氧化反应中，进而利用红外、热重及色谱等设备对其催化性能进行考察。
首先通过侧链功能化来形成离子液体中间体，接着通过聚合反应来形成聚离子液体，最后通过贵金属与阴离子交换并通过硼氢化钠还原来得到最后的催化剂。
5. 工作计划
1.第一学期第18-21周：查找金属聚离子液体复合催化剂的相关文献及书籍，了解其概念以及离子液体作为溶剂的优点和特点、功能化离子液体的制备、复合催化剂的制备及表征、氧化反应的研究进展。完成开题报告及文献翻译。
2.第二学期第1-4周：合成催化剂。
3.第5-6周：催化剂结构的表征。红外、热重及色谱。
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