纳米复合杂多酸的制备及发展

《纳米复合杂多酸的制备及发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、姓名：卢文峰学号：200907101班级:化艺093纳米复合杂多酸的制备及发展卢文峰（兰州交通大学化学与生物工程学院）摘要：杂多酸是巾不同的含氧酸缩合而制得的缩合含氧酸的总称。是强度均匀的质子酸，并有氧化还原的能力。通过改变分子组成，可调节酸强度和氧化还原性能。水分存在时形成的拟液相,也能影响其酸性和氧化还原性能。杂多酸（HeteropolyAcid,简写为HPA）是由杂原子（如P、Si、Fe、Co等）和多原子（如Mo、W、V、Nb、Ta等）按一定的结构通过氧原子配位桥联纟11成的一类含氧多酸，具有很高的催化活性，它不但具有酸性，而1具有氧化还原性，是一种多功能的新

2、型催化剂，杂多酸稳定性好，可作均相及非均相反应，甚至可作相转移催化剂，对环境无污染，是一类大有前途的绿色催化剂，它可用作以芳烃烷基化和脱烷基反应、酯化反应、脱水/化合反应、氧化还原反应以及开环、缩合、加成和醚化反应等。因杂多酸独特的酸性、“准夜相”行为、多功能（酸、氧化、光电催化）等优点在催化研究领域屮受到研究者们的广泛重视［1］。关键词:纳米;杂多酸;Keggin结构;Dawson结构1纳米复合杂多酸种类1.1Keggin杂多酸具有Keggin结构的杂多阴离子结构通式为［XM12040］n-（X=P、Si、Ge、As等，MW）。四面体的X04位于分子结构的中心，相

3、互共用角氧和边氧的12个八面体M06包围着X04。Keggin结构杂多明离子共有a、p、丫、5和e型5种异构体。1.2Dawson杂多酸这是一类与Keggin结构一样重要的杂多化合物。具有Dawson结构的杂多阴离子结构通式为［X2M18062］n-，两个叫面体X04以角氧相连,位于分子结构的巾心，其余18个八面体M06相互共用顶角、边，并分布在两个四面体的周围。1.3新型杂多j2纳米复合杂多酸制备2.1Dawson杂多酸制备[2]随着合成技术的不断发展，水热合成、溶剂热合成、室温固相及商温固相反应等新兴的合成方法也被引人到多酸化合物的合成过程屮.在制备2:18系列

4、的三元杂多化合物的研究中，常规合成方法是先控制降解饱和系列杂多化合物，然后加入取代原子，但对于稳定性较差的饱和系列杂多化合物，由于容易水解成简单的酸根离子，使得降解步骤难以控制，因而对制备某些三元杂多化合物有一定的局限性.本文主要采用分步加入原料一分步酸化、回流煮沸一乙醚萃取的方法合成了4种Dawson型磷钨钒杂多酸，化合物通过热重分析研究了磷钨钒杂多酸的结晶水含量，并且通过红外光谱及x射线粉末衍射对其进行了结构表征.2.1.1Dawson型磷铝钥＞杂多酸的合成称取56.08g的NaWO•2H0(0.17mol)溶于lOOmL水屮，再加入3.12g的NaH2PO-2

5、H0(0.02mol),再次加水lOOmL,然后滴加h1H2S04调节pH值3〜4,再加入1.17g的NH4V03(0.Olmol),再次用1:1H2S04调节pH值为3.45,加热回流8h.冷却后移人分液漏斗，加入150mL乙醚，分次少量加入h1H2S04,充分振荡，静置后分3层，下层红色油状物为杂多酸的醚合物.用乙醚重复操作2〜3次，合并红色油状物.向杂多酸醚合物中加入少量水，貫真空干燥器屮缓慢除醚，得到的产物具有明显的晶形，用0.5%的H2S04进行重结晶，即可得到H7[P2W14V062].30H20样品(收率93.67%).2.2Keggin型杂多酸的合成

6、2.21Keggin型Ni—Mo—Zr杂多酸盐的合成[3]杂多酸盐似3[則(1^以1'039)]11120的合成：称取10.65gNa2Mo04•2H0(0.044mol)溶于200mL水中，冰醋酸酸化至pH=6.5,不断搅拌下加入0.2mol/L的ZrOCl:•8H0溶液20mL(0.004mol),出现白色沉淀，继续酸化至pH约为5.5,70°C下搅拌至澄清，分批加入0.2mol/LNiCl•6H,0溶液20mL(0.004mol),煮沸回流lh,重结晶提纯，干燥后密封保存，产物为淡蓝绿色的粉末。2.2.2负载型P-no-W杂多酸催化剂的制备2.2.2.1直接负

7、载法直接负载法是将活性组分用物理混合、水热分散、共浸渍或离子交换法直接负载到载体上的一种方法。这种方法通常是通过活性组分配体与载体表而的硅羟基间的离子键相互作用或活性组分直接吸附在载体上实现负载的。张艳红等采用等体积浸溃法将HPMo9V：Nb,0负载在Si02上，其研究结果表明，杂多酸与Si0：载体表面是通过端氧和桥氧发生键合作用而实现负裁的。直接负载法操作简单，但载体与活性组分间的相互作用会导致负载配合物的结构与其在均相体系中产生很大差异，且活性组分在载体上不稳定，易脱落而流失。其次，活性组分的载量太小，且由于活性组分在载体不同位置的固载而易造成活性中心分布不