基于%7BW9Mo9%7D杂多化合物的合成及其性能研究

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1、分类号TQ426.91学号2015X07030013学校代码10513密级硕士学位论文（学术学位）基于{W9Mo9}杂多化合物的合成及其性能研究作者姓名：向诗银一级学科：化学二级学科：无机化学指导教师：杨水金教授答辩日期：2018年5月23日AThesisSubmittedinFulfillmentofRequirementsfortheDegreeofMasterofSciencesinInorganicChemistrySynthesisandpropertiesofHeteropolyCompound

2、sbasedon{W9Mo9}Candidate:ShiyinXiangMajor:InorganicChemistrySupervisor:Prof.ShuijinYangHubeiNormalUniversityHuangshi435002,P.R.ChinaMay,2018摘要杂多化合物应用广泛，具有良好的应用前景。本文采用水热法、浸渍法等不同的方法分别合成复合材料H6P2Mo9W9O62/Zn(BDC)(Bipy)0.5、杂多酸盐K6P2W18-xMoxO62（X=0，3，9，15，18）、有机-无

3、机杂化材料Co2(bpy)3(ox)(P2W18-xMoxO62)•2(H2bpy)•2H2O(X=0，3，9，15，18)，利用FT-IR、XRD、电化学、NMR、EDX、SEM等分析手段对材料的结构等进行表征，并且探究H6P2Mo9W9O62/Zn(BDC)(Bipy)0.5对3,4-二氢嘧啶-2(H)酮衍生物的催化活性，探究杂多酸盐K6P2W18-xMoxO62（X=0，3，9，15，18）和Co2(bpy)3(ox)(P2W18-xMoxO62)•2(H2bpy)•2H2O(X=0，3，9，15，1

4、8)对苯甲醇的催化氧化性能。主要内容如下：采用水热法分别在140℃、6h条件和90℃、24h条件下合成Well-Dawsons杂多酸H6P2Mo9W9O62和有机金属骨架Zn(BDC)(Bipy)0.5，再以有机金属骨架(MOFs)为载体，使用浸渍法用Well-Dawsons杂多酸H6P2W9Mo9O62修饰Zn(BDC)(Bipy)0.5,以增加其活性位点，合成复合材料，以复合材料为催化剂，探究合成嘧啶酮衍生物的最优条件。实验确定的最优条件为n(醛):n(尿素):n(乙酰乙酸乙酯)=1:1.5:1.4，催

5、化质量为反应物总质量的2.0%，反应温度105℃，反应时间60min，合成6种3,4-二氢嘧啶-2(H)酮衍生物，产物收率为40.1～91.5%。催化剂重复利用5次后，产物收率仍然达到71.3%。以Na2WO4·2H2O和Na2MoO4·2H2O为原料，采用水热法合成前驱体Well-Dawsons杂多酸H6P2W9Mo9O62,前驱体再与KCl反应得到目标产物K6P2W9Mo9O62，以K6P2W9Mo9O62为催化剂，H2O2为氧化剂，以氧化苯甲醇为探针反应，得到最优反应条件为反应温度110℃、反应时间8

6、h、氧化剂2.2mL、催化剂用量为0.125g，在该条件下，苯甲醇的转化率为82.3%，苯甲醛选择率为73.9%，说明K6P2W9Mo9O62具有良好的催化性能。以不同杂原子配比的杂多酸盐K6P2W18O62、K6P2W15Mo3O62、K6P2W9Mo9O62、K6P2W3Mo15O62、K6P2Mo18O62为催化剂，苯甲醛的选择率分别为18.4%、68.8%、73.9%、66.2%、80.2%，苯甲醇的转化率分别为11.5%、76.7%、82.3%、64.9%、95.9%。以K6P2W18-xMoxO

7、62（X=0，3，9，15，18）为前驱体，采用水热法合成有机-无机杂化材料Co2(bpy)3(ox)(P2W18-xMoxO62)•2(H2bpy)•2H2O（X=0，3，9，15，I18），以Co2(bpy)3(ox)(P2W9Mo9O62)•2(H2bpy)•2H2O为催化剂，以过氧化氢水溶液为氧化剂，在催化氧化苯甲醇制备苯甲醛的反应中，当反应温度为100℃、反应时间8h、氧化剂H2O2用量为3.2mL、催化剂质量为0.1g时，苯甲醇的转化6-率达到89.1%，苯甲醛的选择性达到96.8%。当阴离子是

8、P2W18-XMoXO62（X=0，3，9，15，18），对苯甲醇的转化率大小顺序为W3Mo15>W9Mo9>W15Mo3>Mo18>W18，苯甲醛的选择性大小顺序为W9Mo9>W3Mo15>W15Mo3>Mo18>W18。以6-P2W9Mo9O62作为催化活性中心时，催化效果最好。催化剂重复利用5次后，苯甲醇的转化率仍然有82.3%，说明催化剂具有较好的稳定性。关键词：POMs；催化合成；催化氧化；杂多酸；杂多