固载化PW12/SiO2催化剂及其催化合成DOTP的研究

用12-钨磷杂多酸和硅酸钠,通过凝胶法制备固载化杂多酸催化剂PW12/SiO2,并对所制备的催化剂进行了红外光谱、差热、电子能谱以及酸强度测定.以对苯二甲酸和2-乙基乙醇为原料,用自备的PW12/SiO2催化酯化合成增塑剂对苯二甲酸二辛酯,通过正交化实验确定了最佳反应条件.     

固载化PW12／SiO2催化剂及其催化合成DOTP的研究

用12-钨磷杂多酸和硅酸钠，通过凝胶法制备载化杂多酸催化剂PW12/Sio2，并对所制备的催化剂进行了红外光谱、差热、电子能谱以及酸强度测定。以对苯二甲酸和2-乙基乙醇为原料，用自备的PW12/SiO2催化酯化合成增塑剂对苯二甲酸二辛酯，通过正交化实验确定随时随地佳反应条件。     

固体杂多酸催化制备芸芥生物柴油

研制出清洁、环境友好的制备生物柴油的方法。以固体杂多酸Cs2.5H0.5PW12O40为非均相催化剂,芸芥植物油为原料,与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考查了反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量及催化剂的使用次数对芸芥油转化率的影响。探究出制备生物柴油的最佳反应条件。与传统的均相催化剂(H2SO4、NaOH)相比,固体杂多酸Cs2.5H0.5PW12O40表现出相同的催化活性,并易于分离,可重复使用。而且杂多酸的催化活性不受芸芥油中游离脂肪酸和水含量的影响。可在短时间、低温(室温)条件下完成酯化反应。结果表明,耐水型Cs2.5H0.5PW12O40是制备生物柴油的环境友好型固体酸催化剂。芸芥生物柴油的各项指标符合美国生物柴油标准。     

改性丝光沸石催化剂上合成2,6-二异丙基萘

采用盐酸处理以及水热处理结合酸处理两种方法对氢型丝光沸石(HM)进行脱铝改性，制备了一系列脱铝HM催化剂，并以脱铝HM沸石为载体负载磷钨杂多酸(PW)，制备负载杂多酸催化剂，用XRD、FT-IR和NH3-TPD等手段对这些催化剂的结构及酸性质进行了表征，在100—mL间歇式不锈钢高压反应釜中对其在萘的异丙基化反应中的催化性能进行了考察。结果发现，随着脱铝深度的增加，HM沸石的酸量下降，酸强度降低，将PW负载于脱铝HM沸石载体上，其酸性质得到改善。上述催化剂的异丙基化反应结果表明，脱铝HM沸石的活性和2，6-DIPN选择性均大大高于未经改性的HM沸石；将PW负载于脱铝HM沸石上，其活性均有不同程度的上升，但对2．6-DIPN的选择性有所下降。催化剂的表征和反应结果显示，催化剂的活性和选择性与其孔结构和酸性质密切相关。     

二氧化硅负载钨杂多酸催化合成辛基多苷的研究

用负载型杂多酸为催化剂 ,通过直接法合成了辛基多苷。以SiO2 作为载体 ,制备了不同负载量的H3PW1 2 O40 /SiO2 催化剂 ,通过XRD和IR等检测手段考察了催化剂的表面结构和酸性。     

固体酸催化剂在醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯反应中的催化性能

采用浸渍法制备了SO4^2-／ZnO和S^4^2-／TiO2固体酸催化剂,用XRD、SEM等对催化剂的晶型结构和表面形貌进行了表征,并考察了它们降解聚对苯二甲酸二乙二醇酯制备对苯二甲酸二乙二醇酯的催化性能．实验结果表明,焙烧温度对SO4^2-／ZnO的催化活性影响不大,而对SO4^2-／TiO2的催化活性影响明显,随焙烧温度的升高,其催化活性出现先上升后下降的趋势反应时间、反应温度、催化剂浓度等工艺条件对两种催化剂活性的影响趋势是一致的.     

纳米孔结构负载型固体杂多酸催化合成乙酸乙酯的研究

采用溶胶-凝胶技术分别将Keggin型和Dawson型杂多酸负载到TiO2载体上，制备了固体杂多酸催化剂H3PW12O40/TiO2、H4SiW12O40／TiO2和H6P2W18O62／TiO2，通过ICP-AES、31^P MAS NMR和N2吸附测定方法对其进行了表征，并对催化剂在合成乙酸乙酯反应中的催化性能进行了对比研究。实验结果表明，负载型杂多酸在反应中的活性高于母体杂多酸的直接催化。其中，H6P2W18O60/TiO2可在120min内使乙酸乙酯收率达到98％。     

MCM-41、MCM-48负载磷钨杂多酸催化剂的制备及表征

采用浸渍法制备了MCM-41和MCM-48分子筛负载磷钨杂多酸H3PW12O40/MCM-41和H3PW12O40/MCM-48型催化剂.通过IR、XRD和DTA等测试手段对催化剂进行了表征.结果表明,磷钨杂多酸在介孔载体上具有较好的分散性、热稳定性和催化活性;磷钨杂多酸在介孔载体MCM-41和MCM-48上的分散状况与其比表面积和孔径的大小有关,载体不同,其催化活性也存在一定的差别.     

负载型磷钨酸铯在FCC中醚化反应研究

制备了负载型磷钨酸铯（Cs2.5H0.5PW12O40/Sio2）固体酸醚化催化剂，考察了载体性质，制备条件对催化剂性能的影响，并考察了工艺条件对叔碳烯烃转化率的影响，研究结果表明，大孔硅胶是Cs2.5H0.5PW12O40的适宜载体，硅胶的钠含量越低，制备的Cs2.5H0.5PW12O40/Sio2催化剂的活性越高，制备的Cs2.5H0.5PW12O40/Sio2催化剂均具有较强的酸性，催化活性以及良好的稳定性，是一种理想的醚化催化剂，在温度为80℃，压力0.8MPa。空速1h^-1，n（甲醇）/n（叔碳烯烃）比=1.1的反应条件下，叔碳烯烃转化率达到56.54%。     

PW12/MCM-41上异丁烷/丁烯烷基化反应

采用水热法制备负载型PW12/MCM-41催化剂,用XRD、IR、TG-DTA表征催化剂的结构、杂多酸的分散性及酸性.结果表明:PW12/MCM-41催化剂具有强酸性;在负载量高达40%的催化剂上,磷钨酸保持着Keggin结构.负载40%PW12的催化剂用于异丁烷与丁烯的烷基化,该催化剂的酸性受活化温度影响,最佳温度为250 ℃.超临界态下反应明显延长了催化剂寿命,但是液相产物中烯烃含量仍然很高.     

纳米型复合磷钨酸催化合成肉桂酸异戊酯

以纳米型复合杂多酸H3PW12O40／SiO2为催化剂,以肉桂酸和异戊醇为原料,来合成肉桂酸异戊酯．结果表明：纳米复合磷钨酸是合成肉桂酸异戊酯的良好催化剂;适宜的工艺条件为：酸醇物质的量比为1：2．5,催化剂用量为0．6g／0．05mol肉桂酸,回流时间为3h,酯化率可达96．2％．     

Acidic catalysis of microporous polyoxometalate H3PW12O40/SiO2 in acetal reaction between benzaldehyde and ethylene glycol

Microporous Keggin-type polyoxometalate material was synthesised by supporting H3PW12O40 into a silica matrix via a sol-gel technique. The silica-supported 12-tungstophosphoric acid (H3PW12O4o/SiO2) obtained is insoluble and readily separable porous materials with uniform micropores (0.57 nm) and a high specific surface area (350.5 m2/g) in oxygen-containing polar solvents. H3PW12 O40/SiO2 was characterized by infrared spectrophotometer (IR), ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-vis), inductively coupled plasma (ICP), thermogravimetric analysis (TGA) and Brunner-Emmett-Teller method (BET) measurements. H3PW12O40/SiO2 obtained catalyzed the acetal reaction between benzaldehyde and ethylene glycol to produce 2-phenyl-1, 3-dioxolane more efficiently than the typical solid acids such as SO2-4/ZrO2, Nafion-H and H-ZSM-5. Conversion was 93.8 % for benzaldehyde during the reaction period of 2 h.H3PW12O40/SiO2 kept its initial activity during three times of reuse. The initial acetal reaction follows a second-order kinetics model at 298 K.     

PW12/HZSM-5的制备及催化合成柠檬酸正丁酯

采用浸渍法制备了PW_(12)/HZSM-5(SiO)2与Al)2O)3的质量比为25)催化剂,考察了催化剂在柠檬酸与正丁醇酯化反应中的催化活性。用XRD、BET、IR方法对催化剂结构和微观性质进行了表征,经PW_(12)改性后的催化剂晶体结构并没有发生显著改变。比较了负载PW12前后,催化剂在酯化反应中的活性,实验结果显示,负载PW_(12)后催化剂的活性明显增强,并可重复使用。在反应270 min后,柠檬酸转化率达到80.8%,重复使用3次仍保持较好的催化活性。     

固载杂多酸PW12/SiO2催化合成烷基糖苷的研究

以固载杂多酸ＰＷ１２／ＳｉＯ２为催化剂,葡萄糖和脂肪醇为原料,通过双醇交换法,合成了新一代世界级表面活性剂－烷基糖苷。并发该催化剂具有催化活性高,生产工艺简单,催化剂容易回可多次重复使用等优点,并就合成的产品的性能与德国的同类产品品进行比较,其性能指标接近国外产品水平。     

活性碳负载磷钨杂多酸催化合成双(4-羟基苯基)苯基甲烷

对以活性碳负载磷钨杂多酸为催化剂 ,巯基乙酸为助催化剂 ,苯酚和苯甲醛为原料 ,催化合成双 (4-羟基苯基 )苯基甲烷的反应进行了研究 .试验发现 ,磷钨杂多酸的活性碳负载量为 5 0 %时 ,催化活性最好 .通过对缩合反应的正交试验表明 ,活性碳负载磷钨杂多酸的负载量、主催化剂用量、助催化剂用量、酚醛物质的量比、反应的温度及反应的时间对缩合反应的收率有影响 .反应的最佳条件为 :活性碳负载磷钨杂多酸的负载量为 5 0 % ,n(酚 ) /n(醛 ) =4∶ 1 ,反应温度 1 0 0℃ ,主催化剂2 .5 g,助催化剂 0 .1 m L,反应时间 2 h,收率可达 73 .8% .     

二氧化硅负载磷钨杂多酸钠光催化降解甲基紫

本实验研究了Keggin型杂多化合物Na3PW12O40／SiO2（二氧化硅负载的磷钨杂多酸钠）在紫外光的照射下催化降解有机染料甲基紫的效能。实验结果表明,催化剂用量不同,溶液的初始浓度,酸度不同则降解有机染料的效率不同。催化剂加入量的最佳值为0．09g／L;溶液的初始浓度为2mg／L时,降解的效果最佳;降解最适宜的初始酸度为pH=1。Keggin型杂多化合物Na3PW12O40／SiO2光催化降解甲基紫为一级动力学反应。     

H2O2敏化H3PW12O40／SiO2光催化降解甲基紫

采用溶胶一凝胶技术将Keggin型H3PW12O40负载在SiO2上,并用H2O2溶液对其进行敏化,制得HsPW12O40／SiO2／H2O2光催化剂．考察在模拟自然光条件下,甲基紫的初始浓度、溶液pH以及催化剂用量对甲基紫可见光催化降解率的影响．实验发现,在甲基紫初始浓度为30mg／L,溶液pH为2．5,催化剂的用量为0．6g／L的优化情况下,光降解2．5h,甲基紫的降解率达到92％．     

二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成苹果酯-B

采用溶胶-凝胶法制备了多相催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征。探讨了该催化剂对合成苹果酯-B的催化活性,较系统地研究了酯醇物质的量比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对产品收率的影响。研究发现:H3PW6Mo6O40/SiO2是合成苹果酯-B的良好催化剂,在n(乙酰乙酸乙酯)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.3,催化剂用量为反应物总质量的1.0%,带水剂环己烷用量为12 mL,反应时间45 min的适宜条件下,苹果酯-B的收率为71.4%.     

磷钨杂多酸铯盐的制备及催化性能

采用室温沉淀法制备了一系列铯取代磷钨杂多酸盐(CsxH3-xPW12O40,x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0),考察了不同铯取代度对所制杂多酸盐结构及其催化苯甲醛氧化制苯甲酸反应性能的影响.利用液氮吸附-脱附(N2adsorption-desorption)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、固体紫外可见漫反射光谱(DR UV-vis)等手段进行了表征.结果表明:CsxH3-xPW12O40完好地保持了H3PW12O40的Keggin晶相;随着铯取代度x的增大,CsxH3-xPW12O40的颗粒逐渐均匀,同时晶胞参数逐渐减小,表面积和孔容则随之增大.在相同的实验条件下,所制CsxH3-xPW12O40均呈现出较高的催化活性:在Cs3PW12O40催化作用下,苯甲酸的收率达到72%,而其他催化剂作用下达到76%,均优于H3PW12O40的催化活性(71%).     

咪唑-磷钨酸杂化固体酸催化纤维素水解为葡萄糖

合成一种咪唑-磷钨酸杂化固体酸1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑磷钨酸盐（[MIMPS] 3PW12O40）,并将其应用于催化纤维素的水解反应之中.与H2SO4,HCl,对甲苯磺酸（p-TSA）以及H3PW12O40相比,[MIMPS] 3PW12O40的催化活性与反应选择性都更佳.通过单因素法对反应温度、反应时间、催化剂用量、固液比等进行考察与优化,结果发现：在453 K下,n（[MIMPS]3PW12O40）∶n（纤维素）=5.8％时,即可极大地促进纤维素链的断裂、解离和水合;水解反应仅3h后,还原糖和葡萄糖的产率分别为34.0％,21.0％.此外,调节反应体系的pH值约为2时,催化剂以固体沉淀的方式得以回收,且经过5次重复利用后仍能保持良好的催化性能.