PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝溶液研究

制备并表征了介孔分子筛MCM-41负载杂多酸H3PW12O40(PW)光催化剂.可见光照射下对模拟染料废水亚甲基蓝(MB)溶液进行了光催化降解实验,考察了影响催化降解的主要因素.结果表明:催化剂加入量为3.0g·L-1,MB初始浓度为10mg·L-1,pH=5时,在可见光照射下,亚甲基蓝溶液降解率最高可达92.57%.     

改性杂多酸催化剂的制备及其在甲缩醛合成中的催化活性

以A12O3、SiO2、TiO2、ZrO2、ZrO2-SiO2为载体制备了负载型磷钨杂多酸催化剂及CsxH3-xPWl2O40(X=1，l.5，2，2．5，3)磷钨杂多酸铯盐催化剂．考察了这些催化剂在甲酵与甲缩缩合制甲缩醛反应中的催化活性，结果表明：以SiO2、ZrO2、ZrO2-SiO2为载体制备的固载化杂多酸催化剂具有良好的催化活性，而A12O3、TiO2负载的杂多酸催化剂活性很差．杂多酸铯盐Cs2H3-xPWl2O40的催化活性则随Cs^ 离子含量的增加而升高，Cs2.5H0.5PW12O40给出最高的甲缩醛产率；但当H^ 离子完全被Cs^ 离子取代后，催化活性显著下降．     

MCM-41负载磷钨杂多酸催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以介孔MCM-41负载磷钨杂多酸(PW)为催化剂,采用苯甲醛和乙二醇为原料,合成了苯甲醛乙二醇缩醛。实验考察了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间、反应温度诸因素对收率的影响。实验表明:PW/MCM-41是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂,最佳反应条件为:n(苯甲醛):n(乙二醇)=1:1.75,催化剂的质量为反应物总质量的1.5%,反应温度为120℃,反应时间1.0h。上述反应条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达73.29%左右。     

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.     

磺化MCM-41介孔固体酸的合成、表征及其催化乙酰丙酸乙酯化性能

以硅酸乙酯为硅源、十六烷基溴化铵为模板剂,室温常压下便捷地合成了MCM-41介孔分子筛,进而以硫酸为磺化剂,不同水热条件下制得系列磺化介孔固体酸MCM-41-SO3H.利用TG、XRD、FT-IR、TEM-EDX等手段对所得材料进行了表征.采用碱滴定法测定其酸密度,并且以乙酰丙酸乙酯化反应为探针反应,评价其催化性能.结果表明,尽管水热磺化处理在一定程度上降低了MCM-41的介孔规整性,所制备的MCM-41-SO3H介孔固体酸仍较好地保持了MCM-41的介孔结构;水热时间和温度影响其酸密度,进而影响催化活性,其中磺化温度180℃、磺化时间21h制得的催化剂活性最高,乙酰丙酸转化率达到74.4%,并显示出较好的循环稳定性能.     

负载型高分子金属配合物的制备及其催化H2O2分解性能研究

以介孔分子筛MCM-41作载体制备了Cu()-壳聚糖(CS)高分子金属配合物为活性组分的催化剂Cu-CS/MCM-41,并利用红外光谱和低温N2吸附等手段研究了催化剂的结构特征.结果表明,Cu-CS/MCM-41催化剂的比表面积为208.6 m2/g,平均孔径和孔容分别为2.3 nm和0.27 cm3/g.将Cu-CS/MCM-41用于催化过氧化氢分解反应,当温度为20℃,pH=4.5,反应液体积为60.0 mL,H2O2的初始浓度为0.1443 mol/L,Cu-CS/MCM-41催化剂用量为0.100 0 g等条件下,反应24 h,H2O2的分解率可达84%.催化剂显示具有模拟过氧化氢酶(CAT)的作用,而且可多次重复使用,并有较稳定的催化活性.同时分别考察了温度、H2O2的浓度、pH值、反应时间及Cu-CS/MCM-41催化剂的用量等对Cu-CS/MCM-41催化性能的影响规律.     

H3PW12O40/H2O2/H2O体系催化氧化苯甲醇合成苯甲醛

合成一系列杂多酸(盐)并采用红外光谱对其进行表征,研究它们对苯甲醇氧化合成苯甲醛反应的催化性能.并以H3PW1 2O40为催化剂,分别考察溶剂类型、反应时间、反应温度、催化剂用量和H2O2用量对该反应的影响,并且初步探讨该反应的反应机理.实验结果表明:5种杂多酸(盐)均具有Keggin型结构,以水为溶剂时,5种杂多酸(盐)均具有催化活性,其中H3PW12O40催化活性最高.在催化剂用量0.04mmol、w(H2O2)=30%的H2O2用量0.015mol、反应时间3.5h、反应温度90℃、溶剂水用量10mL的优化反应条件下,苯甲醇的转化率为95.59%,苯甲醛的收率可达91.62%.由此可知,H3PW12O40/H2O2/H2O体系是环境友好的高效催化体系,具有工业化应用前景.     

Fe/MCM-41催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸

利用水热法合成介孔材料MCM-41及Fe负载的MCM-41（Fe/MCM-41）,并通过催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸（p-CBA）考察其催化性能.经过X射线粉末衍射（XRD）、紫外可见漫反射光谱（DR UV-Vis）、傅立叶红外光谱（FT-IR）及比表面（BET）表征,表明所合成的MCM-41及Fe/MCM-41具有较规则的六方孔道结构及较大的比表面积.MCM-41与Fe/MCM-41的加入有利于p-CBA和TOC的去除,其中Fe/MCM-41与O3具有协同效应,表现出较好的催化活性.     

Fe/MCM-41催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸的研究

利用水热法合成介孔材料MCM-41及Fe负载的MCM-41(Fe/MCM-41),并通过催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸(p-CBA),考察其催化性能.经过X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(DR UV-Vis)、傅立叶红外光谱(FT-IR)及比表面(BET)表征,表明所合成的MCM-41及Fe/MCM-41具有较规则的六方孔道结构及较大的比表面积.MCM-41与Fe/MCM-41的加入有利于p-CBA和TOC的去除,其中Fe/MCM-41与O3具有协同效应,表现出较好的催化活性.     

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％。     

分子筛MCM-48负载磷钨酸催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以分子筛MCM-48负载磷钨酸为多相催化剂,以苯甲醛和乙二醇为原料合成苯甲醛乙二醇缩醛,采用正交试验探讨了合成苯甲醛乙二醇缩醛的影响因素.实验结果表明:固定苯甲醛物质的量为0.2mol,在n(苯甲醛)∶ n(乙二醇)=1: 1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.25%,带水剂环己烷为10mL,反应时间60 min的条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率为79.0%.     

复合光催化材料H3PW12O40/ZrO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了半导体型金属氧化物ZrO2, 并通过浸渍法将杂多酸H3PW12O40与其复合,获得了纳米复合光催化材料H3PW12O40/Zrr0:.通过IcP-AES、F-I'-IR、N2吸附、TG等检测手段对其组成、结构及其表面物理化学性质进行了表征,结果表明,上述合成材料中.多酸的基本结构未发生明显变化,为孔道结构的纳米复合材料.     

H3PW12O40/SiO2催化合成季戊四醇四庚酸酯的研究

以正硅酸乙酯为硅源，采用溶胶-凝胶法制备硅载磷钨酸催化合成了季戊四醇四庚酸酯．考察了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应温度、反应时间以及催化剂重复使用对酯含量的影响．实验表明，在催化剂用量(质量分数)为总体系的2％、醇酸摩尔比1：6、反应温度120℃～200℃、反应时间4h的条件下，酯化率可达96％以上，且催化剂重复使用效果好．     

活性染料X3B在磷钨酸和磷钨酸钾体系中的光催降解

研究了活性染料X3B在酸性的均相杂多酸(pH1.0)和中性的固体杂多酸盐水溶液(pH6.5)中的紫外光催化降解行为.在均相溶液中,主要考察了磷钨酸浓度对降解X3B的影响,并探讨了X3B的降解机理;在固体磷钨酸钾水溶液的光催化中,考察了电子清除剂H2O2对X3B降解的影响,发现电子清除剂的加入能加快X3B的降解.结果显示:杂多酸(盐)在光催化处理水中有毒污染物方面具有潜在应用前景.     

MCM-48分子筛负载磷钨钼杂多酸催化合成丁酮1，2-丙二醇缩酮

以MCM-48分子筛负载磷钨钼杂多酸为多相催化剂,通过丁酮和1,2-丙二醇反应合成丁酮1,2-丙二醇缩酮.采用正交试验法探讨了MCM-48分子筛负载磷钨钼杂多酸对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了原料用量、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对收率的影响.结果表明:MCM-48分子筛负载磷钨钼杂多酸是合成丁酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在n(丁酮)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.2%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h的条件下,丁酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达81.0%.     

磷钨酸掺杂聚苯胺催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛

以磷钨酸掺杂聚苯胺H3PW12O40/Pan为催化剂,对以丁醛和1,2-丙二醇为原料合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的反应条件进行了研究.实验表明:磷钨酸掺杂聚苯胺催化剂H3PW12O40/Pan是合成丁醛1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,较系统地研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响.最佳反应条件为:n(丁醛):n(1,2-丙二醇) =1:1.2,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间50 min.上述条件下,丁醛1,2-丙二醇缩醛的收率可达87.9%.     

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％．     

H3PW12O4O水解产物的31P核磁研究

介绍了31P核磁共振监测下,MOH(M=Li+,Na+,K+,Mg+,Ca2+)滴定不同浓度的H3PW12O40(简称PW12)的水解情况.从中得出由PW12制备PW11M适宜的pH条件.     

用负载磷钨酸的SBA-15分子筛催化合成氯乙酸酯

制备了负载磷钨酸的介孔分子筛SBA-15复合物PW12/SBA-15,用X射线衍射、N2吸附-程序升温脱附、红外光谱等方法进行了表征,用正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇等和氯乙酸为原料在PW12/SBA-15催化反应下合成了氯乙酸系列酯,并考查了醇酸比、催化剂用量、磷钨酸负载量、反应时间和催化剂寿命等因素对酯化率的影响。实验结果表明:SBA-15负载磷钨酸催化剂活性好,且催化活性稳定,催化剂可重复使用30次以上。适宜的反应条件为:醇与氯乙酸的摩尔比1.3∶1,催化剂的用量为反应物料总质量的2.0%,磷钨酸负载量23%(质量分数),反应时间3~5h。酯化率最高可达98%以上。