本文關(guān)鍵詞：Keggin型雜多酸（鹽）催化劑的制備表征及其催化性能的研究

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【摘要】：雜多酸(鹽)是一種兼具酸性和氧化還原性的雙功能催化劑。較傳統(tǒng)催化劑而言,它具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、特異的假液相反應(yīng)場(chǎng)、在極性溶劑中溶解度大等特點(diǎn)。在有機(jī)催化反應(yīng)中,雜多酸(鹽)顯示出較高催化活性和選擇性。由于其在反應(yīng)中對(duì)設(shè)備的腐蝕性低、反應(yīng)條件溫和,因此,近年來(lái)受到廣泛的關(guān)注。本文研究了Keggin型雜多酸的酸催化和雜多酸鹽的催化氧化反應(yīng)性能,主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1.Keggin型四元雜多酸H6PV3MoxW9-x O40·nH2O的合成及表征合成了一系列具有Keggin型結(jié)構(gòu)的四元雜多酸H6PV3MoxW9-x O40·nH2O(x=1,2,3,4,5),采用傅里葉變換紅外光譜和X射線粉末衍射等方法表征了雜多酸的結(jié)構(gòu)。2.Keggin型雜多酸H6PV3Mo W8O40/MCM-41催化合成乙酸芐酯采用浸漬法制備了負(fù)載型催化劑H6PV3Mo W8O40/MCM-41,并利用XRD,FTIR,BET等手段對(duì)負(fù)載型催化劑進(jìn)行了表征;以合成乙酸芐酯為探針反應(yīng),考察了負(fù)載型催化劑H6PV3Mo W8O40/MCM-41的催化性能及循環(huán)使用性能。合成乙酸芐酯的較佳反應(yīng)條件為:苯甲醇0.1 mol,n(乙酸):n(苯甲醇)=2.5,H6PV3Mo W8O40負(fù)載量50%,反應(yīng)溫度120℃,反應(yīng)時(shí)間2.5 h,催化劑用量0.6 g。在此條件下,苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為95.33%,乙酸芐酯的選擇性為94.48%;該催化劑循環(huán)使用4次后,苯甲醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)82%以上,乙酸芐酯的選擇性可達(dá)94%以上。3.Keggin型磷鎢酸銨銫鹽催化氧化苯甲醛合成苯甲酸合成了一系列具有Keggin型結(jié)構(gòu)的雜多酸鹽Csx(NH4)2.5-x H0.5PW12O40(x=0.5,1,1.5,2),采用傅里葉變換紅外光譜和X射線粉末衍射等分析方法表征了雜多酸鹽的結(jié)構(gòu);以雜多酸鹽Cs2(NH4)0.5H0.5PW12O40為催化劑,用w(H2O2)=30wt.%的雙氧水氧化苯甲醛制備苯甲酸,考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量、H2O2用量等對(duì)苯甲醛氧化反應(yīng)的影響。在優(yōu)化條件下,即苯甲醛用量0.1 mol,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時(shí)間4 h,催化劑用量0.6 g,n(H2O2):n(苯甲醛)為3.5:1,苯甲酸的平均收率達(dá)到65.25%。
【關(guān)鍵詞】：負(fù)載 催化 雜多酸(鹽) 酯化 氧化 乙酸芐酯 苯甲酸
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-28
• 1.1 引言12
• 1.2 雜多酸（鹽）12-21
• 1.2.1 雜多酸（鹽）的簡(jiǎn)介12-16
• 1.2.2 雜多酸（鹽）的制備方法16-17
• 1.2.2.1 雜多酸的制備方法16
• 1.2.2.2 雜多酸鹽的制備方法16-17
• 1.2.3 雜多酸（鹽）的基本催化特性17-20
• 1.2.4 Keggin型雜多酸（鹽）的光譜特征20-21
• 1.3 負(fù)載型雜多酸（鹽）21-25
• 1.3.1 載體的作用21
• 1.3.2 雜多酸（鹽）的負(fù)載原理21
• 1.3.3 負(fù)載型雜多酸（鹽）的制備方法21-22
• 1.3.4 負(fù)載型雜多酸（鹽）的載體22-25
• 1.4 Keggin型雜多酸（鹽）的催化應(yīng)用25-27
• 1.4.1 在酸催化反應(yīng)中的應(yīng)用25-26
• 1.4.2 在催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用26-27
• 1.5 選題意義與研究?jī)?nèi)容27-28
• 第2章 Keggin型四元雜多酸H_6PV_3Mo_xW_(9-x )O_(40)·nH_2O的合成及表征28-35
• 2.1 前言28-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分29-31
• 2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑29
• 2.2.2 Keggin型四元雜多酸H_6PV_3Mo_xW_(9-x )O_(40)·nH_2O的合成29-30
• 2.2.3 Keggin型四元雜多酸H_6PV_3Mo_xW_(9-x )O_(40)·nH_2O的結(jié)構(gòu)表征30-31
• 2.3 結(jié)果與討論31-34
• 2.3.1 Keggin型四元雜多酸H_6PV_3Mo_xW_(9-x )O_(40)·nH_2O的FTIR分析31-33
• 2.3.2 Keggin型四元雜多酸H_6PV_3Mo_xW_(9-x )O_(40)·nH_2O的XRD分析33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 負(fù)載型催化劑H_6PV_3MoW_8O_(40)/MCM-41的制備及其催化合成乙酸芐酯35-48
• 3.1 前言35-36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-39
• 3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑36-37
• 3.2.2 催化劑的制備37-38
• 3.2.3 催化劑的表征38
• 3.2.4 乙酸芐酯的合成38-39
• 3.3 結(jié)果與討論39-47
• 3.3.1 催化劑的表征結(jié)果39-41
• 3.3.2 不同催化劑的性能比較41-42
• 3.3.3 反應(yīng)條件的優(yōu)化42-45
• 3.3.4 催化劑的循環(huán)使用性能45-46
• 3.3.5 可能的反應(yīng)機(jī)理46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 Keggin型磷鎢酸銨銫鹽的制備及其催化氧化苯甲醛合成苯甲酸48-59
• 4.1 前言48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分48-51
• 4.2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑48-49
• 4.2.2 催化劑的制備49
• 4.2.3 催化劑的表征49-50
• 4.2.4 反應(yīng)產(chǎn)物的表征50
• 4.2.5 苯甲醛的氧化反應(yīng)50
• 4.2.6 苯甲酸制備的工藝路線50-51
• 4.3 結(jié)果與討論51-58
• 4.3.1 催化劑的表征結(jié)果51-53
• 4.3.2 反應(yīng)產(chǎn)物的表征結(jié)果53-54
• 4.3.3 不同催化劑的性能比較54
• 4.3.4 反應(yīng)條件對(duì)氧化反應(yīng)的影響54-57
• 4.3.5 優(yōu)化反應(yīng)條件的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 致謝67-68
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄68

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本文編號(hào)：1135074