Dawson型磷钨酸铝催化剂的制备、表征及催化绿色合成尼泊金丁酯

采用复分解法制备出Dawson型磷钨酸铝(A1H3P2W18O62·nH2O)催化剂,通过FT-IR、SEM、EDS、Py-IR和NH3-TPD对其进行了表征,并首次用于催化合成尼泊金丁酯。Py-IR表征结果显示,A1H3P2W18O62·nH2O同时具有Brnsted酸中心和Lewis酸中心。NH3-TPD测试结果表明A1H3P2W18O62·nH2O同时具有弱酸、强酸和超强酸中心,且以强酸中心为主。通过正交实验确定了合成尼泊金丁酯的优化工艺条件为催化剂用量4.9%(基于反应物质量),n(正丁醇)与n(对羟基苯甲酸)=3∶1,反应时间3.0h,反应温度120℃。在此条件下,尼泊金丁酯收率可达93.2%。与单纯Dawson型磷钨酸或浓硫酸催化效果相比,尼泊金丁酯收率得到提高。A1H3P2W18O62·nH2O易于回收和重复使用,当重复使用5次后,尼泊金丁酯收率仍为73.1%。

MCM-41负载Dawson型磷钨酸的制备及其对乙酸与正丁醇酯化反应的催化性能研究

以MCM-41为载体,H_6P_2W_(18)O_(62)为活性组分,通过浸渍法制备出负载型催化剂40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41,对催化剂进行FT-IR、XRD、SEM、EDX、NH3-TPD和TG表征。XRD、SEM测试结果表明H_6P_2W_(18)O_(62)均匀地负载MCM-41载体上,FT-IR、EDX测试表明负载后H_6P_2W_(18)O_(62)仍保持Dawson结构不变,NH3-TPD、TG结果表明负载后催化剂出现弱酸中心,同时强酸中心酸强度和酸量均增多,催化剂热稳定性显著提高。以40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41为催化剂,催化乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯。考察了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间和反应温度对酯化率的影响。结果表明:40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41在催化合成乙酸正丁酯反应中表现出优异的催化活性,最优条件为:n(正丁醇)∶n(乙酸)=2.0∶1.0,w(40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41)=3.7%(基于反应物质量),反应温度125℃,反应时间3.0 h。在此条件下乙酸正丁酯的收率达到了97.5%,催化剂重复使用5次时,酯化率仍可保持为72.1%。

Dawson型磷钨酸催化合成乳酸月桂醇酯

用Dawson型磷钨酸催化合成乳酸月桂醇酯.实验结果表明:Dawson型磷钨酸有较高的催化活性,反应时间短,酯收率高,工艺简单.最佳工艺条件为:醇/酸摩尔比为1.5:1,催化剂用量为0.3%,带水剂甲苯体积(mL)与反应物质量(g)之比为0.4:1～0.5:1,反应温度为115～140℃,反应时间30～50min.在此条件下,酯收率可超过93% .

Dawson型磷钨酸催化合成乳酸月桂醇酯

用Dawson型磷钨酸催化合成乳酸月桂醇酯。实验结果表明 :Dawson型磷钨酸有较高的催化活性、反应时间短、酯收率高、工艺简单。最佳工艺条件为 :醇/酸摩尔比为1.5∶1,催化剂用量为0.3% ,带水剂甲苯体积 (mL)与反应物质量 (g)之比为0.41∶1～0.5∶1,反应温度为115～140℃ ,反应时间30～50min,在此条件下 ,酯收率可超过93%。

Dawson型磷钨酸盐稀土衍生物的研究进展（英文）

稀土基多酸衍生物由于其具有独特的拓扑结构和丰富的物理化学性能,已经成为多酸化学中一个重要的分支.在过去的几十年中,稀土基Dawson型磷钨酸盐衍生物的合成策略和催化、磁性等性能已经被广泛研究.本文对稀土基Dawson型磷钨酸盐衍生物的合成、结构特征和相关性能等进行了评述,并对该领域的今后的研究和应用前景进行了展望.

Dawson型磷钨酸酮催化剂的制备及其绿色催化合成四氢呋喃

以Dawson型磷钨酸(H6P2W18O62·13H2O)和硝酸铜为原料,通过复分解法合成了新型Dawson型磷钨酸铜,并以磷钨酸铜为催化剂催化1,4-丁二醇环化脱水合成四氢呋喃(THF),利用FTIR,XRD,EDS,SEM,Py-IR,NH3-TPD等方法对磷钨酸铜进行了表征。考察了磷钨酸铜催化剂催化合成THF的工艺。表征结果显示,磷钨酸铜具有Dawson结构,分子式为Cu2H2P2W18O62·n H2O,分子形态呈椭球状,同时具有Lewis酸中心和Br?nsted酸中心。与H6P2W18O62·n H2O相比,磷钨酸铜的Lewis酸性强、酸强度增强、但酸量降低。实验结果表明,适宜的反应条件为:催化剂用量3.3%(w)(基于1,4-丁二醇的用量)、反应温度180℃、反应时间35 min,在此条件下THF收率为96.7%。催化剂重复使用5次后,THF收率仍可达到93.3%。

Dawson型磷钨酸/氧化石墨烯的制备及其催化性能

为克服环境友好型催化剂磷钨酸比表面积小的缺点,本文通过超声振荡法将Dawson型磷钨酸负载在氧化石墨烯表面,得到Dawson型磷钨酸/氧化石墨烯复合材料。利用FT-IR、SEM和XRD等手段对其进行形貌表征,并以环己烯合成反应为探针考察复合材料的催化性能。结果表明该复合材料具有缩短反应时间、减少催化剂用量和提高产率等优点。

负载Dawson结构磷钨酸催化剂及其在有机反应中应用研究进展

Wells-Dawson型磷钨酸(H6P2W18O62(HP2W)是一种具有超强酸性和显著稳定性的绿色环保型催化剂,可以代替传统催化剂HF,HCl,H2SO4在均相和非均相中发生反应,比Keggin型磷钨酸H3PW12O40(HPW)催化活性还高。综述了近几年利用不同载体制备负载Dawson型磷钨酸催化剂的方法及其在催化有机反应中的研究现状,并对新型载体金属有机骨架和负载Dawson型磷钨酸未来的发展前景进行了展望。

硅藻土负载Dawson型磷钨酸催化1,4-丁二醇环化脱水合成四氢呋喃

利用硅藻土为载体,用浸渍法制备了H6P2W18O62/硅藻土复合催化剂,采用FT-IR,XRD,SEM,EDS,TG和Py-IR对其进行表征.以1,4-丁二醇液相环化脱水制备四氢呋喃反应为探针,考察其酸催化性能,并对反应条件进行优化,同时还考察了催化剂的重复使用性能.催化剂兼具有Br nsted和Lewis酸性,当负载量为40%时磷钨酸在硅藻土表面单层覆盖,因而显示最大的总酸量,表现出最高的催化活性,在催化剂用量(以1,4-丁二醇质量计)3.2%,反应温度180℃,反应时间45 min,四氢呋喃产率可达97.1%.催化剂重复使用5次,产率仍可达62.9%.UV-Vis,TG和Py-IR方法表征结果表明,活性组分溶脱流失及结焦使催化剂酸中心减小是催化剂失活的原因.与传统酸性催化剂相比,采用H6P2W18O62/硅藻土作为反应催化剂不仅提高了反应产率(高于浓硫酸),简化了工艺流程,无酸腐蚀和污染问题,且催化剂无需处理可重复使用多次.

Dawson型磷钨酸钕催化剂的制备及其催化合成己二酸

利用复分解法制备出Dawson型磷钨酸钕NdH_3P_2W_(18)O_(62)·nH_2O,并通过FTIR、UV-Vis、SEM、XRD、EDS、CV对催化剂进行表征。以H2O2为催化剂,30%H_2O_2为氧源,催化氧化环己酮合成了己二酸。考察了催化剂用量、H_2O_2用量、反应时间及催化剂重复套用次数等因素对己二酸收率的影响。结果表明,在优化反应条件下:即w(催化剂)=6.4%(基于环己酮质量),n(环己酮)∶n(30%H_2O_2)=100∶450,105℃反应5.0 h,己二酸收率为91.1%。催化剂套用5次,己二酸收率仍可达67.5%。

新型饱和Dawson结构杂多阴离子担载的钇(Ⅲ)配合物的合成与晶体结构

以α-H6P2Mo18O62·nH2O,Y2O3和N-甲基吡咯烷酮(NMP)为原料,在水溶液中制得了新型饱和Dawson结构杂多阴离子[P2Mo18O62]6-担载的钇(Ⅲ)配合物[Y(NMP)5(H2O)2][Y(NMP)4(H2O)2(P2-Mo18O62)]·NMP·5.5 H2O.X射线单晶衍射结果表明,该配合物是由钇配离子[Y(NMP)4(H2O)2]3+与[P2Mo18O62]6-阴离子赤道位的端氧配位成键而形成的具有孤立簇结构的新型配合物.

Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O/MWCNTs催化剂的制备及其催化合成乙酸正丁酯

以Dawson型磷钨酸钇(Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O)为活性组分,多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,通过浸渍法制备了负载型磷钨酸钇催化剂。利用FTIR,XRD,SEM,TG,Py-IR,NH3-TPD,N2吸附-脱附等手段对催化剂进行表征,考察了催化剂催化正丁醇与乙酸液相反应合成乙酸正丁酯的性能。表征结果显示,催化剂具有Dawson结构,且同时具有Br觟nsted酸中心和Lewis酸中心,与Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O相比,催化剂出现了弱酸中心,总酸量减小,催化剂的比表面积及热稳定性均明显提高。实验结果表明,在n(正丁醇)∶n(乙酸)=2.0∶1.0、催化剂用量为反应物的1.7%(w)、反应温度125℃、反应时间2.0 h的条件下,酯化率为97.4%。催化剂重复使用5次时,酯化率仍可达80.7%。

H6P2W18O62/KH570-SiO2催化剂的制备、表征及催化合成乙酸正丁酯

以硅烷偶联剂KH570改性SiO2为载体,利用浸渍法制备负载型Dawson结构磷钨酸催化剂H6P2W18O62/KH570-SiO2,并对其进行FT-IR、SEM、EDS及BET等表征。以H6P2W18O62/KH570-SiO2为催化剂催化合成乙酸正丁酯,探究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应温度及时间对酯化率的影响。FT-IR及EDS表征结果表明,负载后磷钨酸仍然保持着Dawson结构。SEM表征结果表明,H6P2W18O62均匀分散在KH570-SiO2上。BET测试结果表明,负载型H6P2W18O62/KH570-SiO2催化剂比表面积(122.40 m^2/g)远大于H6P2W18O62分比表面积(1.75 m^2/g)。H6P2W18O62/KH570-SiO2是催化合成乙酸正丁酯的有效催化剂,当催化剂用量为1.9%(占反应原料总质量的百分数)、反应温度为120℃、醇酸比为2∶1、反应时间为2 h时,酯化率最高达96.4%。当催化剂重复利用5次后,酯化率仍能达到88.2%。

AlH_3P_2W_(18)O_(62)·nH_2O/皂土的制备、表征及其催化合成环己烯性能的研究

用浸渍法制备了皂土负载Dawson型磷钨酸铝(30%AlH3P2W18O62·nH2O/皂土)催化剂;通过FTIR,XRD,SEM,EDS等方法对催化剂结构进行了表征;考察了催化剂催化环己醇脱水合成环己烯的性能。FTIR和EDS表征结果显示,负载前后AlH3P2W18O62·nH2O均保持Dawson结构;XRD和SEM表征结果显示,30%AlH3P2W18O62·nH2O/皂土保持了皂土的层状结构,AlH3P2W18O62·nH2O呈球形,均匀负载在皂土上。通过正交实验考察反应温度、催化剂用量及反应时间对脱水反应的影响。实验结果表明,在w(催化剂)=4.1%(基于环己醇质量)、反应温度180℃、反应时间35 min的优化工艺条件下,环己烯平均收率为92.3%。催化剂重复使用5次,环己烯收率仍可达82.7%。与其他催化剂相比,用30%AlH3P2W18O62·nH2O/皂土催化剂催化环己醇脱水合成环己烯具有反应时间短、环己烯收率高等优点。

杂多酸的共价负载及其对四氢噻吩氧化性能研究

首先采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),用3-氨丙基三甲氧基硅氧烷(KH540)对GO进行表面改性,制得氨基改性氧化石墨烯NH2-GO。然后,通过γ-(2,3-环氧丙基)三甲氧基硅烷对单缺位的Dawson型磷钨酸盐K10[α-P2W17O61]·20H2O(P2W17)进行环氧基改性,制得环氧基改性的EPO-P2W17。最后,借助NH2-GO与EPO-P2W17之间的席夫碱反应实现P2W17在GO上的共价固载,制得复合催化剂P2W17/GO。采用FT-IR、UVVis、TG、XPS、TEM等对复合材料的结构和组成进行了表征。以四氢噻吩(THT)作为催化评价的对象,初步考察了P2W17/GO的催化氧化活性。实验结果表明,共价负载在GO上的P2W17分散性良好,且复合催化剂P2W17/GO对THT表现出良好的催化活性和高的选择性。较小的P2W17/GO用量(0.02 g)下,以H2O2为氧化剂,反应75 min,THT转化率达100%;相对于EPO-P2W17,其催化活性提高了1.7倍;其催化H2O2氧化THT的过程符合准一级动力学模型。此外,该催化剂具有良好的重复使用性。

Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O/4A-分子筛的制备及催化合成乙酰水杨酸

以4A-分子筛为载体,Dawson结构磷钨酸钇(Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O)为活性组分,采用浸渍法制备出负载型40%Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O/4A-分子筛,并通过FT IR、EDS、SEM、NH3-TPD及N2吸附-脱附等方法对催化剂进行表征。将其用于催化水杨酸和乙酸酐反应制备乙酰水杨酸,考察了各因素对反应的影响。结果表明,负载前后磷钨酸钇均保持Dawson结构,Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O和40%Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O/4A-分子筛均呈球形,负载后催化剂的比表面积增大,酸强度和酸量均明显提高。在优化反应条件(水杨酸与乙酸酐摩尔比为1∶3,反应时间为30min,催化剂用量为反应物质量分数的2.3%)下,乙酰水杨酸收率为95.2%。催化剂重复使用6次,乙酰水杨酸收率仍保持为77.9%。