Abstract
本研究利用具有橢圓截面孔道之中孔洞二氧化矽MMT-1做為載體，在中孔洞表面進行選擇性功能化及附載鈀奈米顆粒，並將之應用於催化苯酚選擇性氫化反應。由於合成MMT-1所使用的陽離子型界面活性劑cetyltrimethylammonium bromide (C16H33N(CH3)3Br, CTAB)與非離子型界面活性劑tetraethylene glycol dodecyl ether (C12H25(OCH2CH2)4OH, C12EO4)在孔洞內的分佈不均，兩者與孔壁的作用力亦不同，因此我們得以氯仿先萃取出作用力較弱的C12EO4，並將暴露出的表面以及材料外表面嫁接trimethylsilyl (-Si(CH3)3, TMS)官能基，再萃取出剩餘的CTAB，並以dimethylsilyl (-SiH(CH3)2, DMS)或trivinylsilyl (-Si(CHCH2)3, TVS)官能基修飾所暴露的表面，達成在MMT-1中進行選擇性功能化的目的。TMS官能基可在孔洞內形成較疏水的環境，有利於疏水分子在孔道中的擴散，而鈀金屬的附載可藉由以下兩種策略達成，第一個策略是使用具有還原力的DMS官能基將Pd(II)直接還原成鈀奈米顆粒，第二種則是利用TVS官能基與Pd(II)形成π鍵結錯合物，再將之還原。在苯酚的選擇性氫化反應中，選擇性嫁接TMS及TVS官能基並附載鈀奈米顆粒的MMT-1在水相、常壓氫氣(1 atm)及室溫(25℃)的反應條件下，可達到極高的苯酚轉化率(99%)與環己酮選擇率(98%)，且在此反應條件下回收觸媒並重複反應十次，其苯酚轉化率(73%)與環己酮選擇率(98%)仍有不錯的表現。相較於商用Pd/C以及附載於隨機嫁接TMS及TVS官能基的MMT-1(或MCM-41)或內表面未功能化的MMT-1的鈀催化劑，使用選擇性嫁接TMS及TVS官能基並附載鈀奈米顆粒的MMT-1有最高的反應催化活性。