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氢化丁腈橡胶(HNBR)是通过对丁腈橡胶进行加氢处理,得到的一种高饱和弹性体。HNBR相对于NBR具有更好的耐油性能(对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好);通过加氢处理而减少碳碳双键使得其耐热性能增强,同时具有优良的耐化学腐蚀性(对氟利昂、酸、碱都具有良好的抗耐性),在耐臭氧性能,抗压缩永久变形性能方面也具有良好的性能;同时氢化丁腈橡胶在高强度,高撕裂性能、耐磨性能等方面都表现良好,在橡胶中是综合性能极为出色的一种。工业溶液加氢法通过贵金属催化剂对丁腈橡胶(NBR)进行选择性加氢得到HNBR。因此对催化剂的回收利用就一直是科研工作者的研究目标,四氧化三铁粒子因为具有优异的磁性在作为催化剂载体上有着独一无二的特性。通过对四氧化三铁粒子进行修饰包覆,能够得到具有磁性回收能力的磁性载体,再将贵金属催化剂负载到载体上得到新型催化剂。该催化剂可通过简单的磁性设备(例如吸铁石等)就可以从溶液中分离出,大大简化了离心分离等手段,不仅有效的解决了催化剂的回收问题,而且在分离方式上得到了优化。本文主要研究磁性负载催化剂的制备以及对丁腈橡胶的选择性加氢。本课题主要研究内容包括以下两个方面:(1)将四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子在多壁碳纳米管上原位生成制备碳纳米管磁性载体,再将铑(Rh)纳米粒子负载在该磁性载体上形成新型磁性碳纳米管催化剂(MWCNTs@Fe3O4@Rh)。利用TEM,XRD,XPS等手段来表征该催化剂的结构和形貌,从TEM可以看出碳纳米管缠绕在直径为300～400 nm的Fe3O4纳米粒子上,并且表面负载有直径小于10nm的Rh纳米粒子。通过XRD和XPS等手段也证明Fe3O4以及Rh粒子的存在。同时我们探索了该催化剂对丁腈橡胶(NBR)选择性加氢的反应条件。在120℃,4.0 MPa,8 h条件下,我们得到了氢化率达到98.17%的氢化丁腈橡胶(HNBR),并且证明了该催化剂对C=C双键具有良好的选择性。将制备的MWCNTs@Fe3O4@Rh催化剂与传统的MWCNT@Rh催化剂进行循环使用,发现在重复3次之后,我们制备的新型催化剂仍然能够达到90%以上的氢化度,而传统的催化剂已不到40%。(2)通过溶剂热法制备出分散性良好的四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子,再通过TEOS在碱性条件下水解缩合生成二氧化硅包覆在四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子表面并通过APTS改性对生成的二氧化硅层进行N修饰,制备得到M-SiO2@Fe3O4(M:N修饰改性)磁性载体。将制备好的RhCl3水溶液加入到分散好的M-SiO2@Fe3O4磁性载体中最终形成M-SiO2@Fe3O4@Rh催化剂。对TEOS,APTS的水解机理进行分析并阐述了 N对Rh离子的络合过程。利用XRD,TEM,XPS,FT-IR等手段来表征该催化剂的结构和形貌,从TEM可以看出Fe3O4纳米粒子直径为300～400 nm,二氧化硅层的厚度为50 nm左右且厚度均一。通过FT-IR以及XPS分析得知APTS对二氧化硅成功的进行了 N修饰。通过XRD和XPS等手段也证明Fe3O4以及Rh粒子的存在。此外通过磁性分离来验证催化剂的分离效果。同时我们对NBR的加氢条件进行探索得知在120℃,3.0MPa,6h是最优条件,得到了氢化率达到97.82%的氢化丁腈橡胶(HNBR),并且证明了该催化剂对C=C双键具有良好的选择性。将制备的M-SiO2@Fe3O4@Rh催化剂与传统的M-SiO2@Rh催化剂进行循环使用,发现在重复3次之后,我们所制备的磁性催化剂的氢化能力并不低于传统催化剂,且由于此催化剂特有的磁性功能使得分离变得简单,大大的降低了分离难度。