柯其寧，代志鵬，陳琛，陳緒煌

（湖北工業(yè)大學(xué)綠色輕工材料湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430068）

鉑催化劑是硅氫加成反應(yīng)目前最常用的催化劑，有著廣泛的研究。硅氫加成反應(yīng)作為合成有機(jī)硅化合物最重要的途徑之一，為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。自Sommer等[1]發(fā)現(xiàn)硅氫加成反應(yīng)以來(lái)，大量文獻(xiàn)對(duì)其進(jìn)行了報(bào)道[2]。以鉑等金屬及其鹽作為硅氫加成的催化劑最早在一些專利中就有提及，Wagner[3]首先對(duì)鉑作為催化劑進(jìn)行了詳細(xì)的研究。1957 年，Speier 等[4]發(fā)現(xiàn)氯鉑酸催化劑，即氯鉑酸的異丙醇溶液對(duì)硅氫加成反應(yīng)具有較高的催化活性和催化效果。但其有催化劑用量大、催化選擇性較低、催化范圍較小、合成過(guò)程產(chǎn)生氯等缺點(diǎn)。1973年，Karstedt[5]發(fā)現(xiàn)了一種具有高催化活性的鉑的乙烯基硅氧烷配合物，即Karstedt 催化劑。相比Speier催化劑，其催化活性更好、用量更少、應(yīng)用范圍更廣、合成過(guò)程無(wú)氯產(chǎn)生。但兩者均存在回收困難、成本較高、催化難以控制、催化選擇性不夠優(yōu)良的缺點(diǎn)，導(dǎo)致了目前工業(yè)上鉑損失嚴(yán)重。隨著資源的日益匱乏，可回收的負(fù)載鉑催化劑[6-9]將成為硅氫加成反應(yīng)研究中的一個(gè)重要的新領(lǐng)域。負(fù)載鉑催化劑具有可回收、成本低、催化選擇性較好的優(yōu)點(diǎn)。其在催化反應(yīng)后可通過(guò)過(guò)濾、離心等手段進(jìn)行分離，可多次利用；負(fù)載催化劑用量一般相對(duì)較少且重復(fù)使用次數(shù)較多，明顯降低了成本；其催化活性點(diǎn)一般可與反應(yīng)物直接接觸，可直接進(jìn)行催化，催化選擇性相對(duì)較好。目前主要以無(wú)機(jī)負(fù)載鉑催化劑研究最廣，有機(jī)類、固載液鉑催化劑以及其他新型催化劑也有文獻(xiàn)報(bào)道。

本文主要綜述了近年來(lái)硅氫加成反應(yīng)均相鉑催化劑以及負(fù)載化鉑催化劑的研究進(jìn)展，并對(duì)其催化性能和特點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)總結(jié)。

1 硅氫加成反應(yīng)機(jī)理

對(duì)于鉑催化硅氫加成反應(yīng)機(jī)理，目前尚未有明確的定論，其具體的機(jī)理仍有待研究，普遍接受的機(jī)理主要為兩種：Chalk-Harrod 機(jī)理及膠體鉑機(jī)理。1965年，在對(duì)氯鉑酸的研究基礎(chǔ)上，Chalk 和Harrod[10]通過(guò)研究鉑催化硅氫加成反應(yīng)發(fā)現(xiàn)：鉑催化劑的活性來(lái)自其金屬中心（[M]），首先Si H 鍵斷裂后對(duì)鉑金屬中心進(jìn)行氧化加成，形成過(guò)渡態(tài)的Si [M] H結(jié)構(gòu)；而鉑中心的配位作用使得雙鍵變?nèi)?，具有加成的傾向；隨后發(fā)生硅氫加成反應(yīng)，最后還原消除，重新生成活性中心[M]。鉑金屬催化的硅氫加成反應(yīng)可以由Chalk-Harrod機(jī)理總結(jié)，如圖1所示。

圖1 過(guò)渡金屬催化硅氫加成Chalk-Harrod機(jī)理［10］

但Chalk-Harrod機(jī)理無(wú)法解釋一些硅氫加成反應(yīng)產(chǎn)物具體質(zhì)量的計(jì)算和反應(yīng)液泛黃的現(xiàn)象。隨后，Larry 在電鏡下發(fā)現(xiàn)了膠體鉑的存在，Sakaki等[11]在此基礎(chǔ)上對(duì)之前的Chalk-Harrod 機(jī)理提出了修正，即膠體鉑機(jī)理，其催化反應(yīng)過(guò)程如圖2所示。Chalk-Harrod 機(jī)理認(rèn)為烯烴的雙鍵插入[Pt]IIH中；而膠體鉑機(jī)理認(rèn)為烯烴的雙鍵也有部分插入到[Pt]II-SiR3上。兩種過(guò)程同時(shí)發(fā)生，最后還原消除，釋放出產(chǎn)物。

圖2 膠體鉑機(jī)理圖［11］

2 均相鉑催化劑

目前工業(yè)化的均相鉑催化劑以Karstedt 催化劑為主，其缺點(diǎn)是催化過(guò)程不易控制、催化選擇性低、基本無(wú)法重復(fù)使用，提高均相鉑催化劑的選擇性和催化范圍顯得十分必要。由于成本和反應(yīng)機(jī)理不夠深入的限制，關(guān)于均相鉑催化劑的研究還相對(duì)較少，本文對(duì)含有多個(gè)鉑原子的鉑簇化合物催化劑、N-雜環(huán)卡賓鉑配合物催化劑和聚合物鉑配合物催化劑進(jìn)行了報(bào)道分析。

2.1 鉑簇化合物催化劑

圖3 Pt3簇化合物催化劑［12］

Karstedt 催化劑催化產(chǎn)物一般為β加成產(chǎn)物，而在某些硅氫加成反應(yīng)中，α位加成產(chǎn)物才具有商業(yè)價(jià)值。Corma 等[12]合成了3 種Pt3簇化合物催化劑[NEt4]2[Pt3(CO)6]3、Na2[Pt3(CO)6]5和Na2[Pt3(CO)6]10，該類催化劑可定向催化合成α位產(chǎn)物，通過(guò)研究分析34 種烴基、炔基等的硅氫加成反應(yīng)，如圖3 所示，相比于傳統(tǒng)Karstedt 催化劑幾乎無(wú)α位的催化選擇性，其α加成產(chǎn)物產(chǎn)率為40%～93%，且轉(zhuǎn)化效率（TOF）極高，達(dá)106h-1。其他關(guān)于定向催化生成α位加成產(chǎn)物研究未見(jiàn)報(bào)道，該項(xiàng)研究成果具有創(chuàng)新性，改善了均相鉑催化劑的催化選擇性。其缺點(diǎn)是其添加量較多（50μg/g)，催化選擇性還有待提高。

2.2 N-雜環(huán)卡賓鉑配合物催化劑

N-雜環(huán)卡賓配合物（NHC）由于物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有一定的空間性能，逐漸在催化加成反應(yīng)中得到應(yīng)用[13-15]，尤其是烯、炔烴的硅氫加成反應(yīng)，催化效果良好，是均相鉑催化劑的理想配體。Zhang等[16]合成了硅基功能化的含有聚醚鏈的N-雜環(huán)卡賓鉑配合物催化劑（mPEG-NHC-Pt），其具有極佳的催化選擇性和重復(fù)使用性。在模板烯烴加成反應(yīng)中催化選擇性達(dá)99.7%，炔烴加成反應(yīng)達(dá)99.8%。通過(guò)離心上層液體后，催化劑可重復(fù)使用27 次，原因是鉑與N-雜環(huán)卡賓配合物鍵合力十分牢固，催化過(guò)程中鉑幾乎未發(fā)生損失。遺憾的是，目前其具體的催化機(jī)理仍在研究之中，其生產(chǎn)成本也較為昂貴。

2.3 聚合物鉑配合物催化劑

將Pt 引入到聚合物鏈中，通過(guò)鏈段的長(zhǎng)短可以有效地控制Pt 濃度，從而更好地控制硅氫加成反應(yīng)催化過(guò)程。機(jī)械化學(xué)反應(yīng)是一種利用機(jī)械能誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)或誘導(dǎo)材料結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化來(lái)制備新材料的方法，利用該方法所得的聚合物稱為機(jī)械反應(yīng)性聚合物。Wei 等[17]通過(guò)聚合物機(jī)械化學(xué)反應(yīng)合成了一種Pt 兩端含乙炔基的聚合物催化劑，合成過(guò)程如圖4所示。

圖4 鉑-乙炔基絡(luò)合物的機(jī)械反應(yīng)性聚合物的合成［17］

首先通過(guò)4-碘苯胺與(三甲基)乙炔在一定條件下反應(yīng)堿洗后得到中間體2；然后與甲基丙酰溴反應(yīng)得到化合物3；再通過(guò)催化脫氫鹵化反應(yīng)得到引發(fā)劑4；最后利用自由基聚合得到機(jī)械致敏聚合物催化劑，即其催化活性受外加機(jī)械作用影響較大的催化劑。該催化劑在超聲誘導(dǎo)的條件下才會(huì)發(fā)生離解，暴露出的鉑為催化活性點(diǎn)，催化硅氫加成應(yīng)。在沒(méi)有機(jī)械誘導(dǎo)的條件下幾乎無(wú)催化效果，可實(shí)現(xiàn)對(duì)催化過(guò)程的控制。缺點(diǎn)是其催化活性還不夠高，與活性鉑的離解程度及聚合物Pt 催化劑的分子鏈長(zhǎng)度有關(guān)。催化反應(yīng)的控制是催化反應(yīng)的關(guān)鍵問(wèn)題之一，這類通過(guò)外加機(jī)械作用的變化調(diào)控催化劑的活性，利用機(jī)械手段控制硅氫加成反應(yīng)，具有重要的研究?jī)r(jià)值。

3 負(fù)載鉑催化劑

目前均相鉑催化劑催化選擇性不高，難以分離回收。減少鉑的損失，降低成本，提高催化劑的使用效率，是新一代負(fù)載鉑催化劑的研究方向。目前已有大量研究進(jìn)行了深入報(bào)道[18-20]，但大部分處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，商用催化劑種類較少，進(jìn)一步的工業(yè)化還有待深入。

3.1 SiO2負(fù)載鉑催化劑

SiO2鉑催化劑負(fù)載體一般為硅膠，表面含有活性基團(tuán)，為鉑催化劑的優(yōu)良載體。其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，幾乎不溶于水和任何溶劑，制作成本低，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、孔隙結(jié)構(gòu)及吸附能力?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，其適合作為某些金屬及金屬鹽的載體，受到了廣泛的關(guān)注[21-23]。

Li 等[24]在之前學(xué)者[25]的研究基礎(chǔ)上，將乙二胺四乙酸（EDTA）接枝到含有氨丙基三乙氧基硅烷的硅膠載體上，制備了一種新型SiO2負(fù)載鉑催化劑SiO2-EDTA-Pt，在模板加成反應(yīng)中，其催化產(chǎn)物均為β型，選擇性極強(qiáng)，經(jīng)多次回收使用后，催化產(chǎn)率仍在80%以上，催化性能大幅改善，但其分析僅涉及單個(gè)模板反應(yīng)。為探索多種催化反應(yīng)的催化性能，Hu 及Prinsen 等[26]合成了一種超微孔硅負(fù)載鉑催化劑，鉑的負(fù)載量為0.7%，孔體積在0.7～0.9cm3/g，孔徑小于2nm，符合超微孔材料的特征，研究了反應(yīng)物配比、溫度對(duì)催化劑的選擇性和活性的影響。所制催化劑可與不同烯炔烴（乙炔、辛烯等）硅氫加成反應(yīng)，經(jīng)7次使用后，產(chǎn)物和β加成產(chǎn)物轉(zhuǎn)換率均超過(guò)97%，催化選擇性和重復(fù)使用性尚佳。且該催化劑用丙酮和乙醇洗滌后，可較易從反應(yīng)介質(zhì)中分離。

3.2 碳負(fù)載鉑催化劑

碳負(fù)載鉑催化劑載體以活性炭應(yīng)用最廣，氧化石墨和石墨烯也有涉及?；钚蕴坑捎谄湄S富的孔內(nèi)表面、不飽和價(jià)以及缺陷位，因而表面可充分負(fù)載催化劑催化活性中心。自Wagner[3]首次報(bào)道了以活性炭為固載材質(zhì)制得Pt/AC催化劑后（圖5為Pt/AC催化硅氫加成反應(yīng)的反應(yīng)式），越來(lái)越多的研究者致力于活性炭負(fù)載鉑催化劑在硅氫加成反應(yīng)上的研究，某些產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，近年來(lái)發(fā)展方向逐步轉(zhuǎn)向催化劑催化能力的影響因素的探究[27]。

圖5 Pt/AC催化硅氫加成反應(yīng)［3］

圖6 不同負(fù)載下硅氫加成反應(yīng)轉(zhuǎn)換率［28］

Dorokhov 等[28]在不同接觸載荷條件下分析了碳負(fù)載催化劑的催化性能變化情況，結(jié)果如圖6 所示，縱坐標(biāo)為催化轉(zhuǎn)化率，橫坐標(biāo)為平均每克催化劑所受載荷大小，發(fā)現(xiàn)負(fù)載過(guò)大或者過(guò)小都會(huì)影響催化性能，轉(zhuǎn)化率最高超過(guò)90%，而最低低至70%以下。其原因與反應(yīng)物有關(guān)，也表明了鉑負(fù)載能力對(duì)催化效果的影響，同時(shí)活性炭負(fù)載催化劑的內(nèi)部改性是提升其催化能力的一個(gè)關(guān)鍵因素，決定著活性炭負(fù)載催化劑的催化性能。

氧化石墨可修飾具有活性基團(tuán)的有機(jī)高分子，其活性基團(tuán)與氧化石墨嫁接[29]，而其他基團(tuán)則與鉑形成配合物[30-32]。Rao 等[33]利用乙烯基三乙氧基硅烷將鉑固定在氧化石墨表面，合成了一種類Karstedt 催化劑結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯（GO）-Karstedt催化劑，如圖7所示。該催化劑催化己烯與三乙氧基硅烷反應(yīng)的β加成產(chǎn)物的產(chǎn)率達(dá)92.5%，且反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化。經(jīng)數(shù)次回收使用后，轉(zhuǎn)化率及β加成產(chǎn)物產(chǎn)率均無(wú)明顯下降。但由于GO負(fù)載鉑催化劑合成產(chǎn)率的影響及接枝基團(tuán)的不確定性，其催化活性和選擇性相比于三維的負(fù)載催化劑較低，同時(shí)關(guān)于GO表面其他基團(tuán)修飾的研究也有待發(fā)掘。

圖7 GO-Karstedt催化劑的合成［33］

石墨烯表面經(jīng)過(guò)化學(xué)處理后可與催化活性組分發(fā)生鍵合作用，也可用來(lái)負(fù)載鉑催化劑。Kong等[34]合成了一種石墨烯納米板（GNP）負(fù)載鉑催化劑Pt-GNP，其催化轉(zhuǎn)化效率（TON）為9.4×106，遠(yuǎn)大于Karstedt催化劑的0.9×106，表現(xiàn)出良好的催化活性。催化烯烴與硅烷的硅氫反應(yīng)，如圖8 所示，縱坐標(biāo)分別為產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率和Pt 損失率，其5h 內(nèi)仍可保持90%的轉(zhuǎn)化率。8h 后用環(huán)戊基甲基醚（CPME）洗滌，其催化活性又恢復(fù)到80%左右，表現(xiàn)出良好的催化穩(wěn)定性。

圖8 Pt-GNP催化烯烴加成反應(yīng)［34］

圖9 Pt-ISA/NG催化劑的結(jié)構(gòu)示意圖［36］

以上碳負(fù)載催化劑選取的催化模板反應(yīng)都較少，Zhu 等[35]進(jìn)一步擴(kuò)展研究了催化范圍，通過(guò)Na2CO3輔助一鍋熱解法[36]合成了一種氮摻雜的石墨烯（NG）鉑單原子位點(diǎn)（ISA）二維結(jié)構(gòu)的多相負(fù)載催化劑Pt-ISA/NG，如圖9 所示，具有超高比表面積和高金屬負(fù)載密度的特點(diǎn)。以三乙氧基硅烷與多種烯烴的硅氫加成催化反應(yīng)為模板反應(yīng)，結(jié)果顯示均具有較好的選擇性，反馬氏加成產(chǎn)物均在98%以上，轉(zhuǎn)化率均在92%以上，催化活性較高。以己烯為模板反應(yīng)，其5次催化使用后仍可達(dá)到94%的催化轉(zhuǎn)化率。無(wú)論催化活性還是催化選擇性都比目前商用的碳負(fù)載催化劑要高，具有工業(yè)化應(yīng)用的潛力。缺點(diǎn)是由于異相催化劑存在空間效應(yīng)[37]，隨著烯烴分子量和催化劑尺寸變大，催化效果變差，而Pt-ISA/NG只是微米級(jí)別的二維分布，催化劑尺寸和分散的穩(wěn)定性也需要較好地控制。

3.3 金屬氧化物負(fù)載催化劑

納米金屬氧化物具有極大的比表面積和極高的化學(xué)穩(wěn)定性，且與鉑之間的作用力較強(qiáng)，是理想的鉑催化劑載體之一。

Cui和Junge等[38]采用浸漬法制備了一種Pt單原子Al2O3納米棒負(fù)載催化劑Pt/NR-Al2O3-IP，通過(guò)與不同烯烴、不同叔代硅烷、不同聚硅氧烷等的催化反應(yīng)，表明其具有極高的催化選擇性和較廣的催化范圍；重復(fù)使用6次后催化產(chǎn)率仍達(dá)92%以上，重復(fù)使用性優(yōu)良。在以辛烯與三乙氧基硅烷為模板反應(yīng)時(shí)，其催化活性與商用Karstedt 催化劑接近，催化活性較高。

由于Pt 單原子催化劑（SACs）具有良好的金屬分散性和最大效率[39-40]以及層狀金屬氧化物特性[41]，Chen等[42]利用靜電感應(yīng)離子交換技術(shù)和二維約束方法合成單原子TiO2負(fù)載Pt 催化劑，合成過(guò)程如圖10 所示。該催化劑具有良好的催化活性和選擇性，通過(guò)不同烯烴與不同硅氧烷的硅氫加成催化反應(yīng)，其催化轉(zhuǎn)化率為97%～99%，產(chǎn)物選擇率在90%～97%，有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

3.4 有機(jī)高分子負(fù)載鉑催化劑

有機(jī)高分子由于結(jié)構(gòu)易被修飾，成為負(fù)載鉑的良好載體。目前除了傳統(tǒng)的聚酰胺類鉑催化劑外，聚硅氧烷類、金屬有機(jī)骨架類等聚合物負(fù)載鉑催化劑也有研究。

圖10 Pt1δ+/TiO2合成過(guò)程［42］

聚酰胺類聚合物是最早用來(lái)作為鉑催化載體的有機(jī)聚合物載體之一，其含有與鉑可配位的酰胺基團(tuán)，易形成鉑負(fù)載催化劑。Michalska等[43]以含有吡啶的聚酰胺為載體，合成了一種Pt 負(fù)載催化劑，在苯乙炔和三乙氧基硅烷的硅氫加成反應(yīng)中具有較好的催化選擇性，并驗(yàn)證了其催化選擇性與引入的供電子基團(tuán)的強(qiáng)弱相關(guān)。但其催化活性和重復(fù)使用性都不夠高，催化范圍也較小，催化性能有待提升。

聚硅氧烷類高分子具有易調(diào)控的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，通過(guò)改變結(jié)構(gòu)可使催化的反應(yīng)物與活性中心更易結(jié)合，是非常理想的鉑催化載體。Chauhan 等[44]合成了一種交聯(lián)聚硅氧烷負(fù)載的鉑催化劑，如圖11 所示，由二甲基環(huán)烯烴的鉑配合物與2000 左右分子量的聚硅氧烷在溫和條件下即可合成，透射電鏡結(jié)果顯示鉑納米粒子分布在聚硅氧烷的交聯(lián)結(jié)構(gòu)中。其在三乙氧基硅烷、三甲基硅氧烷-1-丙基、苯乙炔和二甲基氯硅烷的硅氫化反應(yīng)中具有極佳的催化活性和選擇性，大多數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物選擇率為100%，轉(zhuǎn)化率均在95%以上。該催化劑制備條件溫和、易操作、催化活性高、成本較低，但其催化范圍需要進(jìn)一步擴(kuò)大，距離工業(yè)化生產(chǎn)還有一定難度。

圖11 交聯(lián)聚硅氧烷負(fù)載Pt納米催化劑的合成［44］

近年來(lái)，金屬有機(jī)骨架類載體因其相對(duì)無(wú)機(jī)載體具有更大的比表面積和更為可控的孔結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，成為一種合適的催化劑載體[7]。謝志凱等[45]利用浸漬法制備了一種硅烷偶聯(lián)劑改性的含鉻金屬的有機(jī)骨架鉑負(fù)載催化劑。其對(duì)多種烯烴聚醚具有良好的催化活性，催化轉(zhuǎn)化率最高達(dá)94%，5次循環(huán)使用后仍可達(dá)到86%以上，反應(yīng)條件溫和，90℃下便可迅速反應(yīng)。缺點(diǎn)是其對(duì)高分子量的催化底物催化活性較低，轉(zhuǎn)化率不足68%，這與催化劑和底物的相容性有關(guān)；也受到催化劑純度的影響，同時(shí)催化劑用量較多，為72μL/L。

3.5 固載液鉑催化劑

離子液體作為一種新型的催化劑載體已得到一定的應(yīng)用[46-47]。固載液催化劑在室溫下為固體，易與催化體系分離，溫度較高時(shí)為液體，相容性好，催化效率高，可多次重復(fù)使用。Magdalena 等[48]探究了5種不同的嗎啉離子溶液負(fù)載的鉑催化劑的催化性能，其催化轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)95%，均高于80%，重復(fù)使用10 次后活性無(wú)明顯下降，但未涉及催化選擇性的分析。在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)ernández等[49]采用乙二醇/氫氧化鈉混合液在160℃下還原氯鉑酸，然后在室溫下負(fù)載于四氟硼酸三咪唑溶液（L2）后溶于四氫呋喃，制備出了可溶性納米鉑固載液催化劑（Pt/NPs），合成示意圖如圖12 所示，EG為乙二醇，在高溫堿溶液下還原氯鉑酸，L2為Pt納米粒子的穩(wěn)定劑，可提高其負(fù)載能力。各種炔烴的硅氫加成反應(yīng)的研究結(jié)果表明其催化選擇性和活性均較高，回收5 次使用后催化活性無(wú)明顯降低。不足的是，催化過(guò)程均有鉑納米粒子的損失，鉑的負(fù)載能力有待增強(qiáng)，且其催化的區(qū)域選擇性僅僅是對(duì)一些內(nèi)炔和不對(duì)稱炔烴較好，限制了其應(yīng)用與發(fā)展。

3.6 其他新型鉑負(fù)載催化劑

圖12 納米鉑固載液催化劑的制備［49］

除上述催化劑外，一些新型的鉑負(fù)載催化劑也有文獻(xiàn)報(bào)道。劉國(guó)旺[50]合成了一種以殼聚糖為配體（CS）埃洛石納米管（HNTs）負(fù)載的鉑催化劑Pt-CS/HNTs，催化反應(yīng)5h后轉(zhuǎn)化率可達(dá)80%，產(chǎn)物選擇率達(dá)90%，5次分離回收重復(fù)使用后催化活性無(wú)明顯下降。該催化劑催化范圍較小，轉(zhuǎn)化率較低，但催化選擇性較高，且埃洛石廉價(jià)易得，符合目前鉑催化劑的發(fā)展趨勢(shì)。陳偉等[51]制備了粒徑為2～4μm 的SBA-15微球分子篩負(fù)載型鉑催化劑，催化轉(zhuǎn)化率雖僅有68.2%，5 次使用后轉(zhuǎn)換率為62.3%，與其孔徑小、孔壁薄、化學(xué)穩(wěn)定性差相關(guān)，但其解決了負(fù)載鉑催化劑分散性問(wèn)題，并具有貫通介孔結(jié)構(gòu)和高比表面積，催化劑用量也明顯減少。為解決負(fù)載催化劑分離回收復(fù)雜的問(wèn)題，含有磁性材料的負(fù)載催化劑成為領(lǐng)域熱點(diǎn)。具有超順磁性的磁性材料載體使鉑負(fù)載催化劑在外加磁場(chǎng)條件下就能輕易分離，回收效率和利用率均較高[52]。Zai等[53]合成了一種磁性納米鉑催化劑Pt/SiO2/Fe3O4，經(jīng)重復(fù)回收7次后，催化產(chǎn)率仍未發(fā)生明顯下降，鉑的負(fù)載能力良好，分離簡(jiǎn)單，成本明顯降低，具有工業(yè)化應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)及展望

近年來(lái)，均相及負(fù)載鉑硅氫加成反應(yīng)研究活躍，取得了顯著的成果。均相鉑催化劑致力于提高其催化選擇性、控制其催化過(guò)程、實(shí)現(xiàn)均相催化體系的分離回收。負(fù)載鉑催化劑為當(dāng)前鉑催化領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，其高催化選擇性、重復(fù)使用性、可回收性均是目前所需催化劑的特性，同時(shí)催化活性和鉑的負(fù)載能力是不可忽視的問(wèn)題。催化載體以無(wú)機(jī)碳和SiO2最多，未來(lái)有機(jī)載體和固載液負(fù)載催化劑也具有獨(dú)有的發(fā)展?jié)摿Α?duì)于負(fù)載鉑催化劑，載體上接枝氨基、巰基等功能基團(tuán)是提高其催化選擇性的重要手段之一，也是提高鉑負(fù)載能力的有力手段。由于分離過(guò)程的復(fù)雜和成本問(wèn)題，利于分離的磁性納米負(fù)載鉑催化劑將解決這個(gè)問(wèn)題，其將是未來(lái)重要的負(fù)載鉑催化載體。催化機(jī)理的研究將決定著鉑催化劑的應(yīng)用前景，但目前成果較少。同時(shí)，無(wú)論均相還是負(fù)載鉑催化劑，其催化反應(yīng)范圍的問(wèn)題也是一大熱點(diǎn)，目前僅涉及部分烯、炔烴的硅氫加成反應(yīng)，催化范圍的擴(kuò)大化也是一大發(fā)展方向。