磷鎢雜多酸鹽催化劑的制備及性能的研究
發(fā)布時間:2017-05-04 02:08
本文關(guān)鍵詞:磷鎢雜多酸鹽催化劑的制備及性能的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 雜多酸是一類含氧橋的多核無機(jī)高分子化合物,是由中心原子(P、Si.As、Ge等)和配位原子(如Mo、V、W等)以一定結(jié)構(gòu)通過氧原子配位橋聯(lián)而成的含氧多元酸總稱。按其陰離子結(jié)構(gòu)可分為Keggin、Dawson、Anderson、Waugh、Silverton等五種類型。由于其獨特的籠型結(jié)構(gòu)所致的“擬液相”特性,使催化反應(yīng)不僅能在表面上進(jìn)行,而且同時在其體相內(nèi)進(jìn)行,因此雜多酸的催化活性較高,選擇性好。雜多酸既具有酸性又具有氧化性,而且通過變更其組成元素可以在很大范圍內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)性調(diào)整。因此雜多酸既可以作為酸催化劑又可作為氧化催化劑,此外雜多酸尚具有光電催化的功能,能起到阻聚的作用等。因此是一種理想的催化劑。 本文采用簡單易操作的分步酸化-分步加料法由磷鎢酸(HPA)分別和二苯胺,草酸銨,8-羥基喹啉反應(yīng)合成了三種磷鎢酸鹽催化劑,IR和UV分析表明,磷鎢酸鹽具有完整的Keggin結(jié)構(gòu),陽離子的引入并未破壞雜多陰離子的Keggin結(jié)構(gòu),但是由于N-H的配位作用,增強了M-O_b-M鍵和M-O_c-M鍵;TG表明,陽離子中的N原子與磷鎢酸中質(zhì)子的配位有利于提高結(jié)合水的穩(wěn)定性;XRD分析進(jìn)一步驗證了以上結(jié)論的準(zhǔn)確性。 以乙酸和正辛醇的酯化反應(yīng)為探針反應(yīng),考察了磷鎢酸-二苯胺鹽和磷鎢酸銨鹽的催化性能,結(jié)果表明:磷鎢酸鹽催化劑為0.4g,反應(yīng)溫度為回流溫度,酸醇摩爾比為1:1.4,反應(yīng)時間為3.5小時,轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上,且催化劑循環(huán)使用性能良好對環(huán)境不造成二次污染。 用CV研究了[(C_6H_5)_2NH_2]_3[PW_(12)O_(40)]·4H_2O/PVA復(fù)合薄膜的電化學(xué)行為,結(jié)果證明:所得復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)性質(zhì)穩(wěn)定,且有良好的氧化還原性,對ClO_4~-有明顯的電催化性。用磷鎢酸銨鹽催化劑對羅丹明B溶液進(jìn)行光催化降解,結(jié)果表明:此雜多酸鹽對羅丹明B溶液的脫色降解作用明顯,同時,催化劑簡單處理后可重復(fù)使用,大大提高了利用效率,降低了成本,對實際應(yīng)用很有價值。 以乙酸和正丁醇的酯化反應(yīng)為探針反應(yīng),考察了磷鎢酸-8-羥基喹啉鹽的催化性能,結(jié)果表明:磷鎢酸鹽催化劑為0.4g,反應(yīng)溫度為回流溫度,酸醇摩爾比為1:1.4,反應(yīng)時間為3.5小時,轉(zhuǎn)化率可達(dá)90.6%,催化劑可多次循環(huán)使用。該催化劑不污染環(huán)境,使生產(chǎn)流程簡化,酯化產(chǎn)物的后處理可免去中和、水洗工序,為工業(yè)化應(yīng)用提供了廣闊的前景。
【關(guān)鍵詞】:雜多酸鹽 催化劑 乙酸辛酯 日光催化 電催化
【學(xué)位授予單位】:山西大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:O643.32
【目錄】:
- 中文摘要10-12
- 英文摘要12-14
- 第一章 文獻(xiàn)綜述和論文選題14-37
- 1.1 引言14-15
- 1.2 雜多化合物的結(jié)構(gòu)15-20
- 1.2.1 一級結(jié)構(gòu)15-18
- 1.2.2 二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)18-19
- 1.2.3 沸石水、結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水19-20
- 1.3 雜多酸鹽的性質(zhì)20-22
- 1.3.1 雜多酸鹽的酸性20-21
- 1.3.2 氧化還原性21
- 1.3.3 雜多酸的假液相作用21-22
- 1.4 雜多酸鹽的催化化學(xué)22-25
- 1.4.1 雜多酸鹽的酸催化作用23-24
- 1.4.2 雜多酸鹽的催化氧化作用24-25
- 1.5 雜多酸鹽(HPA)光催化氧化的研究25-27
- 1.5.1 光致變色性25
- 1.5.2 光催化性基本原理25-26
- 1.5.3 光催化氧化的研究進(jìn)展26-27
- 1.6 雜多酸鹽(HPA)的電化學(xué)和電催化的研究27-30
- 1.6.1 雜多酸鹽的電化學(xué)27-28
- 1.6.2 雜多酸鹽的電催化作用28-29
- 1.6.3 雜多酸鹽的電化學(xué)和電催化的研究進(jìn)展29-30
- 1.7 本論文研究思路30-31
- 參考文獻(xiàn)31-37
- 第二章 磷鎢酸-二苯胺鹽的合成與表征37-45
- 2.1 引言37
- 2.2 雜多酸鹽常用制備方法37-38
- 2.3 實驗部分38-39
- 2.3.1 儀器與試劑38
- 2.3.2 H_3PW_(12)O_(40)·7H_2O的制備38
- 2.3.3 磷鎢酸-二苯胺鹽的合成38
- 2.3.4 試樣的表征38-39
- 2.4 結(jié)構(gòu)表征39-43
- 2.4.1 合成與元素分析39
- 2.4.2 X-射線粉末衍射分析39-40
- 2.4.3 紅外光譜40-41
- 2.4.4 紫外光譜41-42
- 2.4.5 熱重分析42-43
- 2.5 小結(jié)43
- 參考文獻(xiàn)43-45
- 第三章 磷鎢酸-二苯胺鹽的催化性能研究45-55
- 3.1 磷鎢酸-二苯胺鹽對合成乙酸辛酯催化性能的研究45-48
- 3.1.1 引言45
- 3.1.2 實驗方法45-46
- 3.1.3 結(jié)果和討論46-48
- 3.1.4 結(jié)論48
- 3.2 磷鎢酸-二苯胺鹽的電化學(xué)和電催化性能的研究48-53
- 3.2.1 引言48-49
- 3.2.2 實驗部分49-50
- 3.2.3 結(jié)果與討論50-53
- 3.2.4 結(jié)論53
- 參考文獻(xiàn)53-55
- 第四章 磷鎢酸銨鹽的合成與表征55-61
- 4.1 引言55
- 4.2 實驗部分55-56
- 4.2.1 儀器與試劑55
- 4.2.2 H_3PW_(12)O_(40)的制備55-56
- 4.2.3 鎢磷酸銨鹽的合成56
- 4.2.4 試樣的表征56
- 4.3 結(jié)構(gòu)表征56-59
- 4.3.1 合成與元素分析56-57
- 4.3.2 X-射線粉術(shù)衍射分析57
- 4.3.3 紅外光譜57-58
- 4.3.4 紫外光譜58-59
- 4.4 小結(jié)59
- 參考文獻(xiàn)59-61
- 第五章 磷鎢酸銨鹽的催化性能研究61-70
- 5.1 磷鎢酸銨鹽對合成乙酸辛酯催化性能的研究61-64
- 5.1.1 引言61
- 5.1.2 實驗方法61
- 5.1.3 結(jié)果和討論61-64
- 5.1.4 結(jié)論64
- 5.2 磷鎢酸銨鹽對羅丹明B水溶液的光催化降解的研究64-68
- 5.2.1 引言64-65
- 5.2.2 實驗部分65
- 5.2.3(NH_4)_3PW_(12)O_(40)·9H_2O的光催化活性評價65-68
- 5.2.4 結(jié)論68
- 參考文獻(xiàn)68-70
- 第六章 磷鎢酸-8羥基喹啉鹽的合成與表征及其性能研究70-79
- 6.1 引言70
- 6.2 實驗部分70-71
- 6.2.1 儀器與試劑70-71
- 6.2.2 H_3PW_(12)O_(40)·7H_2O的制備71
- 6.2.3 磷鎢酸-8-羥基喹啉鹽的合成71
- 6.2.4 試樣的表征71
- 6.3 結(jié)構(gòu)表征71-74
- 6.3.1 合成與元素分析71
- 6.3.2 X-射線粉末衍射分析71-72
- 6.3.3 紅外光譜72-73
- 6.3.4 紫外光譜73-74
- 6.4 磷鎢酸-8羥基喹啉鹽對合成乙酸丁酯催化性能的研究74-77
- 6.4.1 實驗方法74
- 6.4.2 結(jié)果和討論74-77
- 6.4.3 結(jié)論77
- 參考文獻(xiàn)77-79
- 結(jié)論與展望79-81
- 作者簡介與碩士期間所發(fā)的論文81-82
- 致謝82-83
【引證文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 李富民;磷鎢酸鹽可見光催化降解染料的性能研究[D];東華大學(xué);2011年
2 劉宇婷;酸堿催化劑對近臨界水中環(huán)氧樹脂分解特性的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年
3 高尤劍;離子液體及雜多酸催化果糖制5-羥甲基糠醛的研究[D];浙江師范大學(xué);2012年
4 程明星;固體雜多酸催化劑設(shè)計與合成在纖維素水解反應(yīng)中的應(yīng)用[D];東北師范大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:磷鎢雜多酸鹽催化劑的制備及性能的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:344186
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