Keggin型雜多化合物的制備及催化性能的研究.pdf

1、乙酸環(huán)己酯是無色或略帶淡黃色的透明液體，具有香蕉、櫻桃、蘋果等水果香味，揮發(fā)性很大，常被廣泛的應用于食品行業(yè)和化妝品香精工業(yè)配料中，可作為涂料、油漆等的溶劑，也可進一步作為大分子合成的中間體。傳統(tǒng)的合成方法所用催化劑是液體強酸，雖然催化效果顯著，但是會腐蝕設備，對環(huán)境也會造成極大的破壞，所以開發(fā)綠色環(huán)保的催化劑是發(fā)展的趨勢所在。
　　苯酚簡稱酚，可作為防腐劑和消毒劑，在工業(yè)上，苯酚的用途很廣，是有機合成的重要原料，用于制造酚醛樹酯

2、、雙酚A、尼龍-66等。當前合成苯酚主要采用的方法是異丙苯法，該方法步驟較多，并且會產生大量的副產物丙酮，但是市場對丙酮的相對需求沒有對苯酚的需求量大，再加上丙酮具有很大的揮發(fā)性，會導致資源的浪費和環(huán)境的污染，因此尋找一條經濟、綠色環(huán)保的合成路線近年來備受國內外學者的關注。
　　雜多化合物是一類環(huán)境友好的新型多功能綠色催化劑，因其催化活性高、選擇性好、反應條件溫和以及不腐蝕設備等優(yōu)點，且兼具酸性和氧化還原性的固體雙功能催化劑，在催

3、化和材料化學研究領域中受到研究者們的廣泛重視。
　　本文采用鉬取代磷鎢酸(H3PW12-nMon·XH2O)、NiH2PMo11VO40/TiO2為催化劑，分別用于環(huán)己醇與冰乙酸制乙酸環(huán)己酯、苯制苯酚的工藝路線進行研究。主要的研究內容和結果如下：
　　（1）系列鉬取代磷鎢酸催化合成乙酸環(huán)己酯的研究
　　合成了系列鉬取代磷鎢酸(H3PW12-nMon·XH2O)催化劑，并且通過FT-IR，X-射線衍射儀對所合成的催化劑進

4、行了結構表征。將該系列鉬取代磷鎢酸(H3PW12-nMon·XH2O)催化劑用于環(huán)己醇與冰乙酸制乙酸環(huán)己酯的反應中，考察了催化劑、溫度、溶劑用量以及反應時間和催化劑量等對反應活性的影響，并對反應條件進行了優(yōu)化。結果表明：當n=3時，即H3PW9Mo3O40的催化活性最高，在最優(yōu)條件下，乙酸環(huán)己酯的酯收率可達93.06％。
　　（2）NiH2PMo11VO40/TiO2催化氧化苯制苯酚的研究
　　在雜多酸催化劑制備的基礎上，合

5、成了雜多酸催化劑的鎳鹽NiH2PMo11VO40，并對其進行負載制備負載型的催化劑NiH2PMo11VO40/TiO2，載體為活化處理的TiO2。對負載前的雜多酸鹽，活性載體TiO2和負載后的負載型催化劑作了相應的表征，釩取代的雜多酸鎳鹽具有明顯的Keggin型結構，結合X-射線和紅外表征分析可得出負載型的催化劑中NiH2PMo11VO40在活性載體TiO2上分散的相對比較均勻。負載后的多相催化劑NiH2PMo11VO40/TiO2與對

6、應的雜多酸鹽NiH2PMo11VO40相比較，BET表面積有所增大。
　　本著綠色化學的理念，為了實現更加經濟、綠色環(huán)保的合成路線，本論文以對環(huán)境無毒無害的H2O2為氧化劑，且以冰乙酸為溶劑，NiH2PMo11VO40/TiO2為催化劑，苯氧化制苯酚為反應模型，考察了催化劑用量、氧化劑用量以及反應溫度等對苯氧化反應的影響，并對反應條件進行了優(yōu)化。結果表明：負載量35%的NiH2PMo11VO40/TiO2催化劑在氧化苯制苯酚的反應