氧化淀粉均相还原制备纳米金及用于催化丙烯环氧化反应

以过氧化氢氧化淀粉制备水溶性羧基淀粉(OST),通过红外光谱、滴定法、粘度和水溶性测试表征OST结构与性能。选择溶解性最高、羧基含量42.1%OST(OST42.1)用于还原氯金酸获得纳米金颗粒,通过溶胶负载制备纳米金催化剂。利用紫外-可见光谱、透射电镜、X衍射和低温N_2物理吸附表征所制备的催化剂的微观结构与性能。结果表明,随着OST42.1浓度由5g/L上升40g/L时,纳米金颗粒直径呈先降低而上升的趋势,在20g/L时还原所得纳米金颗粒负载量和颗粒平均直径分别为0.5%和1.8nm,比表面积和容积率分别为353.01m~2/g和0.293cm~3/g。以20g/L的OST42.1制备的催化剂,用于催化丙烯环氧化反应,转化率、氢气效率和丙烯环氧化选择性分别达到18.5%,31.1%和68%。其原因在于OST42.1在水中具有溶解度高和粘度低等优点,以均相还原氯金酸能增加纳米金颗粒负载量及降低直径,提高丙烯气相环氧化效率。研究表明,高水溶性的羧基淀粉能有效还原氯金酸,获得高催化活性的纳米金颗粒,在丙烯气相环氧化领域中具有广泛的应用。