钯/碳气凝胶催化剂在美罗培南加氢反应中的应用有哪些?碳气凝胶一般由有机气凝胶炭化而成。有机气凝胶是由Pekela于1989年发明,用间苯二酚和甲醛在催化剂碳酸钠的催化作用下进行溶胶凝胶,经过超临界干燥后得到酚醛(phenolicresin,RF)有机气凝胶,然后进过碳化得到碳气凝胶材料。酚醛反应体系反应稳定,是目前制作有机气凝胶最广泛的做法。碳气凝胶是一种纳米级多孔三维网状结构,质量轻、孔隙率高、密度低、比表面积高等优异性能,碳气凝胶的这些性质使其在热学、声学、电学、催化、储氢等研究领域,表现出良好的应用前景。碳气凝胶的制备工序大多采用将间苯二酚、甲醛以一定的摩尔比混合,用适量碳酸钠作催化剂,加入去离子水作为稀释剂,室温下搅拌使其均匀混合,将混合液移至密闭容器内,放置恒温箱内,得到有机湿凝胶。将RF湿凝胶在丙酮中浸泡,然后放在空气中干燥得到RF气凝胶,然后使有机气凝胶均匀碳化后形成碳气凝胶。美罗培南是日本住友公司研制的首个1β甲基碳青霉烯类抗生素,作为首个第二代碳青霉烯类抗生素,改变了碳青霉烯类抗生素不能单独用药的历史,是碳青霉烯类抗生素发展史上的一个新里程碑。它具有良好的抗菌活性和广谱抗菌性,同时可以增强其对人体内的肾脱氢肽酶的代谢稳定性,主要用于治疗多种细菌感染引起的肺炎、脑膜炎、败血症等疾病。目前美罗培南工业生产的主要工艺包括两个部分:碳青霉烯双环母核的制备和美罗培南关键侧链中间体的合成。美罗培南主要是通过化学全合成制备,将氯化钯固体与浓盐酸,按质量比为1∶4混合,使其溶解转化为氯钯酸溶液,然后加入去离子水,将其稀释为0.03g钯/mL的溶液备用。另将碳气凝胶载体用20倍的去离子水浸泡1h,然后将上述备用的金属溶液加入碳气凝胶的浆料中。常温缓慢搅拌24h后,用10%的氢氧化钠调节体系的pH值为弱碱性,再升温至80℃,保温缓慢搅拌1h,加入钯质量6倍量的还原剂,保温反应2h后,冷却至常温,用去离子水洗涤至无氯离子,即制备好钯/碳气凝胶催化剂。根据所加入还原剂的种类不同,本实验分别用甲醛做还原剂,制得了样品1,用硼氢化钠做还原剂制得了样品2,用水合肼做还原剂制得了样品3,用甲酸做还原剂制得了样品4,用甲酸钠做还原剂制得了样品5。钯/碳气凝胶催化剂性能测试的反应物料配比及反应条件与设备如下:美罗培南保护前体原料(F10)20g,四氢呋喃100g,去离子水100g,钯/碳气凝胶催化剂2.5g(干基),500mL不锈钢高压加氢反应釜。反应温度为35℃,反应压力2MPa。将上述配比的物料投入500mL不锈钢高压加氢釜中,按照反应条件,向高压氢化釜中持续通入氢气,反应时长为1h,反应结束后,取出反应液,用布氏漏斗过滤除去催化剂,将氢化液在0~5℃下加入500mL丙酮,搅拌析结晶2h后,过滤出结晶产物并干燥后即为美罗培南粗品产物,根据产物外观及收率等各项指标对钯/碳气凝胶催化剂性能进行评价和表征。色谱柱:C18;缓冲液:1mL三乙胺溶解到1000mL去离子水中,用10%稀磷酸调pH=5;流动相:缓冲液∶甲醇=5∶1;样品:取氢化液1.08g在50mL容量瓶中加流动相混匀;流速:1.0mL;波长:300nm;进样量:5μL。使用市售成熟钯炭催化剂与本实验制得的5个钯/碳气凝胶样品,按照美罗培南脱保护基加氢反应条件进行平行比对。从实验数据可以看出,使用钯/碳气凝胶催化剂的样品在美罗培南加氢脱保护基反应中,粗品美罗培南产物收率均高出普通市售钯炭催化剂3%~6%,产物纯度均与对照品相当,杂质A和杂质B均小于对照品,总杂质也均小于对照品,钯残留值均与对照品处于同一水平上。钯/碳气凝胶催化剂样品性能整体具有明显领先优势。钯/碳气凝胶催化剂之所以能够在产物收率,杂质含量等指标上获得明显优势,这很可能主要归功于碳气凝胶这种载体材料特殊的微观孔结构和巨大的比表面积与孔隙率。碳气凝胶材料微观下呈现出一种三维网状结构,此种结构可能有利于反应底物与钯活性中心的结合,故而可以获得比普通市售钯炭更高的活性。碳气凝胶材料比表面积一般为1000~2000m2/g,而普通活性炭材料则为800m2/g,碳气凝胶材料孔隙率为90%左右,而活性炭材料则只有60%左右,上述明显高于普通活性炭的物理特性,使其在制备钯催化剂时能够提供比普通活性炭更多的吸附位点,更有利于贵金属钯的均匀分散,从而获得更多的活性位点,故而其在加氢反应中表现出更高的活性。虽然钯/碳气凝胶这种新型载体催化剂在反应性能上表现出比较明显的优势,但在催化剂过滤分离过程中的过滤时间有点偏长,这将会造成生产效率的下降,故而在未来的研究中,对碳气凝胶这种新型载体材料的粒度分布还有待进一步的优化,以使其能够获得更好的过滤性能。
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4、气凝胶排名#深圳媒体高质量发展调研行#【一图读懂 | 中凝科技:用最轻固体撬动产业生态】#中凝科技用最轻固体撬动产业生态# 气凝胶,又被称为“最轻固体”“蓝色烟雾”,目前已成为新材料赛道的创新“发动机”。6月30日,深圳市委宣传部组织策划的“稳中求进向未来·深圳媒体‘高质量发展调研行’”活动来到深圳中凝科技有限公司。中凝科技在全球首创气凝胶无氯常压干燥制备技术,走出实验室步入市场的短短7年间,其快速成长为亚洲产能最大的气凝胶制品生产企业,被认定为国家级高新技术企业,工信部专精特新“小巨人”企业,集气凝胶研发、生产、销售为一体并辐射带动产业链上下游低碳高质量发展。(读特@深圳特区报 )
5、常见气凝胶产品介绍我国造出的世界上最轻的固体!实际比空气还轻七倍!这个停留在花朵上,而花朵完全不变形的材料,它是现存最轻的固体。它是利用碳纳米管和石墨烯制备出的一种超轻气凝胶,被称为“碳海绵”。通过化学过程从这些材料的结合中提取氧气,从而形成多孔材料。照片里100立方厘米大小的碳海绵,放在狗尾巴草上,纤细的绒毛似乎都看不到被压弯。实际上在真空环境下,同体积的它甚至比空气还轻七倍。这种特殊结构的材料,隔热(保温)和隔音性能极佳,据说在宇航服,防弹,吸附生态污染物等方面用途多多。宇航员去了火星,可能就会穿这种材料制作的宇航服!这种材料由中国浙江大学的科学家开发!#头条创作挑战赛##所见所得,都很科学#
6、气凝胶发展历程气凝胶产品,是一种新型科技产品。它的抗寒隔热性能非常好,可以说保温性能非常好,不管在外界非常严寒的气候还是在夏季非常炎热的气候,他都会保证使用气凝胶产品的屋内问题不变。它可以做成建筑原料,具有防火保温效果,完全可以代替保温涂层和防火图层。大大减少建筑楼体面积的施工成本。它可以作为海底管道保温效果,可以让海底石油在经过管道的同时,不受海底温度降低造成管道石油堵塞。
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