基于dawson型多金属氧酸盐催化剂的制备及其应用研究

《基于dawson型多金属氧酸盐催化剂的制备及其应用研究》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、兰州理工大学硕士学位论文Dawson型多金属氧酸盐催化剂的制备及其应用研究姓名：滕志君申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：李贵贤20100420硕士学位论文摘要多金属氧酸盐(Polyoxometalate，简称POM)，以其催化活性高、选择性好、反应条件温和及不腐蚀设备等优点，是兼具酸性和氧化还原性的固体双功能催化剂，其酸性和氧化还原性可在分子或原子水平上进行调节，因此一直是催化和材料化学领域研究的热点。具有Keggin结构的磷钼酸及其磷钼钒氧酸的报道较多，而对Dawson结构的磷钼酸氧化还原性质的研究尚少，但Dawson型多一金属氧酸盐，

2、由于其独特的物理结构，不但具有类似于浓溶液的“准液相’’行为，而且具有比Keggin型多金属氧酸盐更强的氧化性，其催化活性和选择性超过复合氧化物和分子筛。在作为氧化型催化剂时，其突出特点是再生速度快、选择性高以及优异的催化活性；在作为酸性催化剂时，具有活性高，不腐蚀设备，减少污染等重大优点。因此开展POM在工业催化、环境保护及节能等方面的开发与研究都具有重要的科研价值和工业意义。本文在文献综述的基础上，研究了Dawson型多金属氧酸盐的氧化催化反应性能，主要的研究内容及结论如下：1．钴取代Dawson型磷钼钒杂多酸盐催化氧化环己烷制备环己醇和环己

3、酮合成了Dawson型磷钼钒钴杂多酸盐，采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和引P核磁共振等方法表征了磷钼钒钴的结构。以环己烷为原料、H202为氧化剂、磷钼钒钴杂多酸盐为催化剂催化氧化制备了环己醇和环己酮，考察了催化剂的钒含量和反应条件(催化剂用量、H202用量、反应时间、反应温度)对环己烷氧化反应的影响。实验结果表明，钒含量适中的C02HsP2M015V3062催化剂活性最高。在C02H5P2MOlsV3062用量0．2mmol、质量分数为50％的H202用量0．2tool、反应时间l0h、反应温度75℃、叔丁醇用量30mL的优化反应条件下，环己

4、烷的转化率为88．35％，环己醇和环己酮的总收率可达到16．32％。2．Dawson型磷钼钒钴杂多酸盐催化氧化甲苯制备苯甲醛首次将ComHn+2P2Mol8-nVn062应用于甲苯氧化制各苯甲醛的反应中，50％过氧化氢作氧化剂，考察了催化剂、溶剂、反应温度、反应时间等参数对反应的影响，通过气相色谱．质谱(GC．MS)联用仪对氧化产物进行了跟踪分析，并对其反应机理进行了探索，得出了最优的反应条件。C03H3P2Mol5V3062是甲苯氧化反应的高效催化剂。价廉易得的磷钼钒钴杂多酸盐为催化剂，过氧化氢为氧化剂，这个环境友好的催化体系为甲Dawson多

5、金属氧酸盐催化剂的制各及其应用研究苯的氧化反应奠定了基础。关键词：磷钼钒钴杂多酸盐；催化氧化；环己烷；环己醇；环己酮；甲苯；苯甲醛AbstraetP01yoxometalates(abbreviatedasPOMs)，especiallyPOMscontainingVanadIum，havebeeninvestigatedextensivelyincatalyticfieldfortheirnlghcalalyticperformanceandselectivity，moderatereactionconditions，non-corrosion

6、，especiallyfortheirredoxandacidicpropertiescanbecontrolledatatomicormolecularlevelsbychangingthechemicalcomposition·MostoftheresearchonPOMsaremolybdophosphoricandtoolybdoVanadophosphoriconewithKeggin．typestructures．ThereareafcwstudiesoftheWells—Dawsonstructures．TheWells．Dawso

7、ntypePOMs．PosseSsofumquepropertiesfortheirespeciallyphysicalstructure：thedouble．functionalpropertyofacidityandredox，andthepseudoliquid-phasecharacteristic·Therefor，ithasimportantresearchandindustrialslgnificancetodeveloptheirappliedresearchinorganicsynthesisandcatalyticfield．

8、Basedontheinvestigationofliteratures，thisdissertationwasfocused0nthe