Dawson型多金屬氧酸鹽催化合成二苯基甲烷的研究.pdf

1、二苯基甲烷是精細(xì)化工的重要原料之一，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，具有廣闊的市場(chǎng)前景。近年來(lái)，由于二苯基甲烷產(chǎn)品需求量激增，二苯基甲烷的市場(chǎng)需求擴(kuò)大。因此，尋找和開(kāi)發(fā)一種綠色、高效且對(duì)環(huán)境友好的催化體系，成為合成二苯基甲烷的研究熱點(diǎn)。
　　雜多化合物作為新型綠色催化劑，具有高活性、廣泛適用性、腐蝕性小以及毒性低等優(yōu)點(diǎn)，可以在分子和原子水平上，通過(guò)改變組成元素調(diào)節(jié)其催化性能，在催化領(lǐng)域中受研究人員的廣泛重視。本文合成了 Dawson型磷鉬釩鐵鹽催化

2、劑，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并將其應(yīng)用于合成二苯基甲烷的反應(yīng)中，主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1. Fe2H2P2Mo16V2O62·41H2O的合成及表征
　　合成 Dawson型磷鉬釩鐵鹽 Fe2H2P2Mo16V2O62·41H2O，采用感耦等離子體發(fā)射光譜（ICP）、傅里葉變換紅外光譜(IR)、X射線衍射（XRD）、熱重分析（TG）、X射線能量色譜（EDS）表征了雜多化合物的結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，合成的化合物具有 Dawson型雜

3、多化合物的結(jié)構(gòu)特征。
　　2. Fe2H2P2Mo16V2O62·41H2O催化合成二苯基甲烷的研究
　　研究了 Fe2H2P2Mo16V2O62·41H2O（FeHPA）催化合成二苯基甲烷反應(yīng)的催化活性，并對(duì)反應(yīng)的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。最適宜的反應(yīng)條件為：催化劑用量為0.1g，氯化芐用量為10mmol，苯與氯化芐的摩爾比為 n(C6H6)﹕n(C7H7Cl)=6﹕1，反應(yīng)時(shí)間1h，反應(yīng)溫度80℃的條件下，氯化芐的轉(zhuǎn)化率達(dá)到9

4、9.5％，二苯基甲烷的選擇性達(dá)到98.7%。
　　比較 Dawson型磷鉬釩雜多酸 H8P2Mo16V2O62·41H2O（HPA）和FeHPA在催化合成二苯基甲烷反應(yīng)中的催化性能。結(jié)果表明，H P A在反應(yīng)中具有一定的催化性能，而 FeHPA比 H P A表現(xiàn)出更高的催化活性，即引入鐵原子后大大提高了雜多酸的催化活性。
　　3.改性凹凸棒固載雜多酸鐵鹽催化劑的制備及表征
　　以硅烷偶聯(lián)劑3-氨基丙基三乙氧基硅烷（AP

5、TES）改性凹凸棒（ATP）載體，采用浸漬法制備了負(fù)載型雜多酸鐵鹽 FeHPA，對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換紅外（FTIR）、X射線衍射（XRD）、比表面積測(cè)定（BET）、熱重（T G）、掃描電鏡（S E M）等表征，結(jié)果表明，催化劑負(fù)載后保留了 Dawson型結(jié)構(gòu)特征，與非負(fù)載催化劑相比其比表面積和熱穩(wěn)定性均有所提高，且負(fù)載型催化劑的分散性良好。
　　4.改性凹凸棒固載雜多酸鐵鹽催化合成二苯基甲烷的研究
　　Dawson型磷鉬釩雜多

6、酸鐵鹽FeHPA負(fù)載至硅烷化凹凸棒ATPAPTES載體上得負(fù)載型催化劑 FeHPA/ATPAPTES，并用于催化合成二苯基甲烷的研究，結(jié)果表明，F(xiàn)eHPA/AT P A P T E S具有良好的催化活性。烷基化反應(yīng)的最佳條件為：負(fù)載量為30%的 FeHPA/ATPAPTES催化劑的用量為0.2g，氯化芐的用量為10mmol，苯與氯化芐的物質(zhì)的量比為8︰1，反應(yīng)時(shí)間1h，反應(yīng)溫度80℃。在此條件下，氯化芐的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.3%，二苯基甲烷