该协议显示了比较负载铂催化剂催化性能的便捷方法。环己烯的加氢反应作为确定催化活性的模型反应。除了用于制造非均相催化剂的浸渍和煅烧方法之外，我们的胶体合成是一种很有前途的方法，因为这允许合成确定尺寸和形状的纳米颗粒。
由于胶体合成方法允许使用不同的配体，如胺或硫醇，因此可以研究铂纳米颗粒与其他配体及其对催化性能的影响。选择合适的配体具有挑战性。适当的配体应在选定的吸收位点具有很强的吸收力，以防止解吸，但仍存在催化活性。
首先，通过将25.4毫克四丁基硼氢化铵和46.3毫克二十二烷基二甲基溴化铵在室温下溶解在10毫升卷边玻璃中的一毫升甲苯中来制备还原溶液。接下来，首先将8.5毫克前体氯化铂IV在室温下溶解在10毫升卷边玻璃中的2.5毫升甲苯中，以制备金属盐溶液。氯化铂IV溶解后，加入配体十二胺185.4毫克。
然后，在室温下以35千赫兹的频率在超声波浴中超声处理两种溶液一到两分钟。将完整的金属盐溶液与具有一次性吸头的跳入式移液器一起加入10毫升圆颈烧瓶中。然后，通过冲击注射将还原溶液的全部体积加入金属盐溶液中，同时在环境条件下用磁力搅拌棒搅拌溶液60分钟。
为了纯化铂纳米颗粒，用具有一次性吸头的跳入式移液管将完整的反应溶液转移到80毫升离心管中，并加入14毫升甲醇。然后，在室温下以2， 561倍G离心10分钟，离心后弃置溶液。为了解决纳米颗粒残留物，用带有一次性吸头的跳入式移液器加入三毫升甲苯，并将纳米颗粒溶液转移到卷边玻璃中以供进一步使用。
为了去除合成残留物，将三毫升甲苯中的纯化铂纳米颗粒转移到100毫升圆颈烧瓶中，并填充甲苯至最终体积为50毫升。然后将溶液加热至52摄氏度并保持温度60分钟，同时用磁力搅拌棒搅拌溶液。接下来，在室温下将185毫克十二胺溶解在10毫升卷边玻璃中的2.5毫升甲苯中，并用带有一次性吸头的跳入式移液器将该溶液添加到52摄氏度的热处理铂DDA纳米颗粒溶液中。
然后，加热并搅拌溶液60分钟。如前所述，纯化后，将铂纳米颗粒溶解在三毫升正己烷而不是三毫升甲苯中。然后，在室温和室压下将通风橱中的溶剂蒸发过夜，并在第二天称量铂纳米颗粒。
在室温下将二氧化钛分散在适当大小的烧杯中，使用35千赫兹的超声波浴。将正己烷加入含有二氧化钛的烧杯中。在正己烷中制备质量浓度为每毫升1毫克的先前制造的颗粒的纳米颗粒溶液后，使用带有针头的一次性注射器在室温下将溶液添加到分散的二氧化钛中，流速为每分钟0.016毫升使用注射泵。
然后，在室温条件下将装载的粉末在通风橱中干燥过夜，然后在真空中干燥 10 分钟。在结晶盘中填充 1， 000 毫克二氧化钛，并加水直到二氧化钛被覆盖。然后，将三克六水氯铂酸溶解在20毫升蒸馏水中，并用20毫升容积式移液管将水溶液添加到提交的二氧化钛中。
接下来，加热并将溶液保持在 75 摄氏度，同时用磁力搅拌棒搅拌四小时，直到溶液变粘。之后，在常压条件下将结晶盘中的溶液在130摄氏度的烤箱中干燥一天。要在温度编程的烤箱中进行煅烧，请将先前干燥的粉末填充在瓷坩埚中。
然后，在 400 分钟内加热到 30 度并保持温度四个小时。接下来，在烤箱中将样品冷却至室温，而无需使用温度斜坡。为了减少管式炉中的催化剂，以每分钟4摄氏度的温度升温加热到180摄氏度，并在连续的氢气流下保持温度1.5小时。
用所需的加热介质填充加热夹套后，用120毫克合成的催化剂和120毫升甲苯填充搅拌釜式反应器。然后通过施加约360毫巴的真空对搅拌釜反应器进行脱气。要去除氧气，请将一个装有一种标准大气压氢气的橡胶气球放在回流冷凝器的顶部，并用氢气冲洗搅拌釜反应器。
然后，在氢气气氛下开始加热并用磁力搅拌棒搅拌反应器罐。达到恒定温度后，使用带针头的一次性注射器通过橡胶隔膜注入一毫升反应物环己烯。使用注射器过滤器，将催化剂与反应溶液分离，并将液体填充到自动进样器小瓶中，然后正确密封。
制备完搅拌釜反应器测试中毒效果后，将5-甲基糠醛注入甲苯中的催化剂中，让混合物搅拌120分钟。然后，用一次性注射器在5-甲基糠醛中以1:1和1:10的摩尔比加入环己烯。如前所述，使用注射器过滤器将催化剂与反应溶液分离，然后将液体填充到正确密封的自动进样器小瓶中。
要通过气相色谱分析产物，将样品注入气相色谱柱中，并通过与参考标准品进行比较，将峰分配给不同的物质。使用100%方法评估气相色谱图，并通过将该化合物的测量峰面积除以所有峰面积的总和来计算每种化合物的百分比量。TEM成像显示，较小的纳米颗粒具有准球形，较大的纳米颗粒具有部分不对称的形状，在二氧化钛上沉积后没有变化。
浸渍催化剂的尺寸和形状相当。XP光谱显示铂DDA的两个信号分别为71.5和74.8电子伏特。配体交换和二氧化钛沉积后未观察到显着变化。
然而，浸渍催化剂被降移0.6电子伏特并表现出氧化的铂物种。在C1s区域，三个信号出现在289.0和284.0电子伏特之间。N1s光谱在402.6、399.9和398.2电子伏特下表现出铵、胺和其他表面物质。
铵通过配体交换除去。胺稳定的铂纳米颗粒比无胺纳米颗粒表现出更高的环己烯转化率。小铂纳米颗粒在配体交换后表现出最高的转化率，在不含5-甲基糠醛的情况下，环己烯的转化率为72%，而增加比例会使转化率分别降低到30%和21%。
在环己烯加氢反应中加入5-甲基糠醛后，铂IV-F谱向下移动0.6电子伏，而C1s光谱显示与加氢后5-甲基糠醛相同的三个信号。氢化后N1s光谱中的氮量减少，表明十二胺与5-甲基糠醛部分交换。添加 5-甲基糠醛后铂 DDA 的 FTIR 光谱表明，随着两者的振动模式出现，5-甲基糠醛的部分交换。
金属催化剂上的氧气和氢气的存在是危险的。因此，我们通过用氢气多次吹扫反应器来去除任何氧气。环己烯的氢化仅用作模型反应。
此外，也可以使用其他烯烃。铂纳米颗粒可以用不同的配体合成不同的尺寸，以影响催化性能。非均相催化剂中的配体可以提供一种新的催化方法来控制催化反应的活性和选择性，以及粒径和载体效应。
