固載雜多酸催化劑在醇醛(酮)縮合反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、反應(yīng)萃取法分離純化生物法生產(chǎn)的1，3-丙二醇過程已成為重要的研究課題，反應(yīng)過程中常使用到催化劑，雜多酸型催化劑具有明確的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性、強酸性、高選擇性以及環(huán)境友好性等優(yōu)點受到關(guān)注，然而在實際應(yīng)用中，通常需要將雜多酸固載于合適的載體上以提高其穩(wěn)定性。論文首先對固載雜多酸催化劑的應(yīng)用研究和發(fā)展進(jìn)行了綜述介紹，簡述了浸漬法、溶膠-凝膠法、離子交換法、水熱合成法等催化劑制備方法，其次根據(jù)論文課題中研究對象設(shè)計實驗步驟，討論各種條件因素，并且運用

2、現(xiàn)代儀器分析手段跟蹤實驗進(jìn)程，分析實驗問題，最后總結(jié)實驗結(jié)果，展望今后的發(fā)展趨勢。
　　 具體實驗過程如下：首先采用溶液法制備出具有Keggin結(jié)構(gòu)的12-磷鉬酸和12-磷鎢酸雜多酸，同時選擇TiO2作為載體；其次選擇浸漬法和溶膠-凝膠法，合成出一系列固載雜多酸PMo/TiO2、PW/TiP2，討論了雜多酸種類、濃度、TiO2載體材料結(jié)構(gòu)等因素，并采用Hammett指示劑法、IR、XRD、SEM、TG-DSC、Zeta電位、N2

3、吸附脫附、GC色譜等現(xiàn)代儀器對各種催化劑進(jìn)行表征；最后考察自制的固載雜多酸應(yīng)用于醇醛(酮)縮合反應(yīng)中的催化活性，分別討論了醇醛(酮)反應(yīng)物摩爾比、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、催化劑用量和帶水劑等因素對產(chǎn)率的影響，并采用正交試驗法優(yōu)化出各種催化劑的最佳反應(yīng)條件從而篩選出活性好、選擇性高的催化劑，用于反應(yīng)提取1，3-丙二醇。
　　 本課題首次將雜多酸應(yīng)用于醇醛(酮)縮合中反應(yīng)提取1，3-丙二醇，實驗結(jié)果表明載體TiO2固載40％(質(zhì)量比)鎢

4、磷酸時(PW/TiO2)是較好的催化劑，其催化活性高于傳統(tǒng)濃硫酸催化劑，有效地促進(jìn)了縮合反應(yīng)的進(jìn)行，催化劑在333K溫度下反應(yīng)2h，縮醛的收率達(dá)95.09％，催化劑具有良好的穩(wěn)定性；縮醛水解反應(yīng)中，363K回流反應(yīng)12h，1，3-丙二醇的收率達(dá)90.78％，同時發(fā)現(xiàn)溶膠-凝膠法制備的固載雜多酸單次催化活性低于浸漬法，但穩(wěn)定性較好，溶脫率低，這是由于溶膠-凝膠法制備的雜多酸中心摻雜在載體中，浸漬法制備的雜多酸吸附在載體表面，研究表明固載雜