导读:本文包含了杂多化合物催化剂论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:化合物,多相,催化剂,金鸡纳,酯化,离子,液体。
杂多化合物催化剂论文文献综述
李冬冬,郜蕾,丁明珠,廉红蕾[1](2016)在《磺化的聚(4-乙烯基吡啶)杂多化合物催化剂的制备及其酯化反应性能研究》一文中研究指出合成了聚(4-乙烯基吡啶)杂多化合物催化剂,并作为多相催化剂用于己二酸与正丁醇的酯化反应。采用TG、ICP、XRD和FT-IR等分析测试技术对催化剂组成和结构进行表征,结果表明,该催化剂具有高的热稳定性,杂多阴离子高度分散在聚合物表面。当反应温度为115℃,催化剂质量分数为2%,酸醇摩尔比为1∶3.3,带水剂甲苯质量分数为21%时,己二酸的转化率最高,可达95%,催化剂重复使用5次没有明显的活性降低,并且在使用过程中,催化剂结构保持不变。(本文来源于《现代化工》期刊2016年11期)
潘维成,李冬冬,丁明珠,郭芬草,廉红蕾[2](2016)在《聚乙烯基咪唑类杂多化合物催化剂的合成及其酯化反应性能研究》一文中研究指出合成了一系列聚乙烯基咪唑类杂多化合物,并作为多相催化剂用于己二酸与正丁醇的酯化反应。采用XRD、FT-IR、TG、元素分析等分析测试技术对催化剂的结构与组成进行表征,结果表明,该催化剂具有良好的热稳定性,杂多阴离子与聚合物中的离子单元通过离子键结合而高度分散在聚合物表面,并且维持了杂多阴离子的Keggin结构。含-SO3H基团的催化剂Poly(VMPS)-H2PW具有优良的催化活性、重复使用性和结构稳定性。(本文来源于《中州大学学报》期刊2016年06期)
李冬冬[3](2016)在《聚合物类杂多化合物催化剂的制备及其酯化反应性能研究》一文中研究指出杂多酸是一类无机高分子化合物,组成简单,结构确定,具有强酸性和氧化还原性。以其作为酸型、氧化-还原型或双功能新型催化剂已在工业生产方面有广泛应用,然而,增强催化剂的回收和重复使用性仍是一个亟待解决的问题。聚合物离子液体具有离子液体和聚合物的双重性质,如热稳定性高、结构多样、易被修饰等。将聚合物离子液体和杂多酸结合以制备聚合物类杂多化合物催化剂,可以很好的解决催化剂回收和重复使用性难的问题。本研究选用磷钨杂多酸为主要原料,分别与修饰的PEG、聚乙烯基咪唑类离子液体和聚乙烯基吡啶类离子液体结合制备聚合类杂多化合物,并将其用于己二酸与正丁醇的酯化反应,详细考察了各种有机阳离子对催化性能的影响,优化了反应条件。同时采用FT-IR、XRD、TG、元素分析等分析测试技术对催化剂的结构及组成进行表征。采用不同分子量的PEG和含不同烷基基团的咪唑结合作为阳离子,将其与磷钨酸阴离子结合制备聚乙二醇双核咪唑类杂多化合物催化剂。XRD、FT-IR、TG、元素分析结果表明,杂多阴离子高度分散在聚合物表面,二者以离子键结合,且保持了杂多阴离子的Keggin结构。该催化剂在酯化反应过程中表现出温度控制的相转移催化行为。详细考察了PEG分子量、咪唑环上碳链长度和阳离子取代杂多酸的质子数对催化剂酯化反应性能的影响。在所制备的系列催化剂中,[C8IM-PEG800-C8IM]0.5H2PW12O40具有最高活性。该催化剂适宜的酯化反应条件为:反应温度115℃,醇酸摩尔比为4.5:1,催化剂用量为酸质量的5%,带水剂甲苯用量为总反应体系质量的30%。在该条件下己二酸的转化率可达98.3%。[C8IM-PEG800-C8IM]0.5H2PW12O40催化剂具有优良的重复使用性和结构稳定性,重复使用6次依然保持较高的活性,且催化剂的结构基本不变。对N-乙烯基咪唑类离子液体进行均聚反应或通过DVB交联进行共聚反应制备聚合物,然后和磷钨酸结合以合成聚合物类杂多化合物催化剂。XRD、FT-IR、TG、元素分析表征结果表明,杂多阴离子因与聚合物中的每一个离子单元通过离子键结合而高度分散在聚合物表面,并且维持了杂多阴离子的Keggin结构。含-SO3H和-COOH等酸性基团的催化剂具有较高的催化活性,而交联的催化剂活性相对较差。Poly(VMPS)-HPW具有优良的催化活性、重复使用性和结构稳定性,重复使用5次后,己二酸转化率降低不超过8.0%。以磺化的聚乙烯基吡啶为阳离子,通过离子键和杂多阴离子结合,成功制备了聚乙烯基吡啶类杂多化合物P[VpyPs]-PW,且杂多阴离子的Keggin结构保持不变。该催化剂的酯化反应适宜条件为:反应温度115℃,醇酸摩尔比为3.3:1,催化剂用量为酸质量的2%,带水剂甲苯用量为反应体系总质量的21%,在该反应条件下己二酸的转化率可达95.0%。催化剂易回收使用,具有良好的重复使用性和结构稳定性,在重复使用5次之后依然具有较高的活性。(本文来源于《郑州大学》期刊2016-05-01)
宋晓静[4](2016)在《有机配体功能化多孔材料负载磷钼杂多化合物催化剂的制备及烯烃环氧化性能》一文中研究指出环氧化合物是一类非常重要的有机合成中间体,广泛用于石油化工、精细化工等领域。烯烃催化环氧化反应是工业上生产环氧化合物的主要途径。设计和开发低成本、高收率的烯烃环氧化工艺一直是催化研究领域中的热点问题。迄今为止,已有多种氧化剂被用于烯烃环氧化过程,包括有机过氧酸、无机酸盐、烷基过氧化氢、过氧化氢和分子氧等。其中,氧气和过氧化氢(H_2O_2)因具有价廉易得、环境友好等特点被认为是较为理想的氧化剂。研究结果表明,多种类型杂多化合物(POM)催化剂对以H_2O_2或氧气为氧化剂的烯烃环氧化反应表现出优异的催化性能,具有良好的应用前景。然而,这类催化剂在反应体系中通常以均相的形式存在,不利于与产物进行分离、回收和循环利用。为解决这些问题,人们期望能够通过将POM负载到固体载体材料上,制备出含有POM的多相催化剂体系。基于这一思想,研究人员已经开展了大量的研究工作,并且已取得了一些显着进展,获得了一些具有较高催化活性和选择性的负载型POM催化剂体系。然而,负载型POM催化剂在氧化反应过程中仍普遍存在稳定性和循环性相对较差等问题,特别是在以双氧水为氧化剂的体系中,易于发生活性组份流失的现象。当前,针对以氧气(空气)或H_2O_2为氧化剂的烯烃环氧化反应,设计制备出催化活性和选择性更高、且稳定性更好的多相POM催化剂具有重要的科学意义和实际应用价值。基于上述情况,本论文主要围绕以氧气和H_2O_2为氧化剂的烯烃环氧化反应,开展了系列负载型杂多化合物催化剂的制备及催化性能等方面的研究工作。通过选用一些结构和组成较为新颖的有机配体功能化的多孔材料为载体,并结合不同的制备方法和策略,获得了几类性能较为优异的负载型杂多化合物催化剂。采用多种表征技术研究了催化剂的组成、结构和表面物理化学性质及杂多化合物-多孔材料载体间相互作用的情况,探讨了多孔载体中有机配体对催化剂活性中心性质(特别是稳定性)的影响及催化作用机制等问题。论文主要研究内容和结果概述如下:一.NH_2功能化SBA-15负载过渡金属取代的磷钼酸(PMA)催化剂的制备及烯烃环氧化反应性能研究以3-氨丙基-叁乙氧基硅烷(APTES)功能化的SBA-15为载体,制备出磷钼酸(PMo_(12))及过渡金属取代的磷钼酸(PMo_(11)M,M=Fe,Co,Cu)负载型催化剂,分别记为PMo_(12)/SBA和PMo_(11)M/SBA。各种表征结果证实有机氨的存在能够使杂多化合物均匀的分散在载体的表面和孔道中。通过以O_2为氧化剂、异丁醛(IBA)为共还原剂的烯烃选择氧化反应考察了催化剂的催化反应性能。结果表明:PMo_(11)Co/SBA和PMo_(11)Cu/SBA催化剂具有良好的催化活性,能在较低的温度下(40?C)实现对氧气的活化,并使烯烃转化为环氧产物。在多数情况下,PMo_(11)Co/SBA会表现出更高的催化活性,而PMo_(11)Fe/SBA及未取代的PMo_(12)/SBA的催化活性则较差。在反应过程中,IBA会首先被氧气氧化为过氧异丁酸,之后过氧异丁酸会被活化生成酰基过氧自由基,并将氧原子传递给烯烃,形成环氧化产物。不同类型PMo_(11)M/SBA催化剂在性能上的差异应主要归因于取代的过渡金属离子种类的不同。相比之下,Co取代的多酸应该更适合分解活化过氧异丁酸,从而使催化剂具有更高的催化活性。此外,PMo_(11)Co/SBA在乙腈中比在氯仿中表现出了较高的催化活性和稳定性,这可能是由于乙腈能够与PMo_(11)Co物种形成相对较强的配位作用,从而在一定程度上抑制了反应过程中生成的异丁酸对活性物种的降解作用,避免了活性组分的流失。另外,还考察了H_2O_2为氧化剂、乙腈作反应溶剂时PMo_(11)M/SBA催化剂的烯烃环氧化反应性能。结果表明,PMo_(11)Fe/SBA具有相对较高的催化活性,性能明显优于其他过渡金属取代的催化剂。然而,在测试的实验条件下,PMo_(11)Fe/SBA催化剂的稳定性还不十分理想,反应过程中活性组分有一定程度的流失。这表明在极性较强的H_2O_2/CH_3CN体系中,有机氨功能化的SBA-15载体与PMo_(11)M间存在的相互作用(静电作用)还不能使催化剂保持足够高的稳定性。二.叁苯基磷功能化的多孔有机聚合物负载的磷钼酸催化剂的制备及催化性能研究以叁苯基膦(PPh_3)功能化的多孔有机聚合物KAP为载体,制备了磷钼酸(PMA)负载型催化剂,记为PMA/KAP。各种表征结果证实PMA能够高分散在KAP载体表面和孔道中,并且PMA的基本结构特征在负载前后保持不变。催化反应评价结果表明,PMA/KAP催化剂对以H_2O_2为氧化剂的烯烃环氧化反应表现出较高的催化活性和选择性,且催化剂的活性及稳定性(循环性)受溶剂的影响很大。在H_2O_2/AN(乙腈)体系中,PMA/KAP催化剂的反应活性相对较低,且循环性很差;而在H_2O_2/EAC(乙酸乙酯)体系中,催化剂的活性相对较高,并且可循环使用多次,反应过程中没有发生活性组分明显流失的现象。进一步的表征结果证实,EAC作溶剂可以显着抑制催化剂表面的PMA与H_2O_2发生氧化降解的过程,从而避免了活性组分的流失。而当以AN作溶剂时,PMA易于同H_2O_2发生氧化降解作用,生成可溶解在反应体系中的(PO4[Mo O(O_2)2]4)3-物种,继而导致催化剂表面的活性物种迅速流失。KAP载体具有的叁维孔道结构及存在于表面/孔道中的大量的膦配体可以构成具有多重供电子能力的3D大配体。这种具有立体结构的大配体能够与引入的PMA簇产生多重弱配位相互作用(类似于多重的空间立体的电子效应),继而在一定程度上提高了PMA/KAP催化剂的结构稳定性。叁.叁苯胺功能化的多孔有机聚合物负载的磷钼酸盐催化剂的制备及催化性能研究通过FeCl_3引发的Friedel-Crafts反应,以FDA作为偶联剂将叁苯胺(TPA)交联聚合得到两种多孔有机聚合物POP-I(未引入其它linker)和POP-II(引入额外的苯作为linker)。分别以POP-I和POP-II作为载体制备出几种负载型杂多化合物催化剂,记为:HPMA/POP-I、Co PMA/POP-I、HPMA/POP-II和Co PMA/POP-II。各种表征结果表明两种POPs材料均具有微孔-介孔特征和较大的比表面积,POP-II的平均孔径相对较大;PMA盐高分散在POPs载体上且负载前后基本结构保持不变。通过以H_2O_2为氧化剂的烯烃环氧化反应考察了催化剂的性能,结果表明:几种负载型PMA催化剂均具有较高的催化活性和选择性;相比之下,以POP-II为载体制备的催化剂具有更高的稳定性,其中Co PMA/POP-II的稳定性最好,经多次循环使用后催化活性基本保持不变。这可能是由于引入额外的苯(Ph)可以在一定程度上调节载体材料的孔道大小及TPA中N原子的电子态,使POP-II更适合分散和稳定引入的PMA盐。POP-II材料具有较大的3D孔道结构使分散在骨架中的多个TPA配体构成具有立体空间结构的多齿配体,从而能够与引入的Co PMA簇建立多重相互作用。此外,与HPMA中的H+相比,Co PMA中Co~(2+)具有较多的空轨道,可以接受更多的来源于TPA配体的孤对电子,进一步加强了Co PMA与POP-II载体之间的配位相互作用,继而使Co PMA/POP-II表现出更高的稳定性。另外,还制备了Fe PMA/POP-II、Mn PMA/POP-II和Cu PMA/POP-II等催化剂,并将其用于H_2O_2为氧化剂的烯烃环氧化反应中。Fe PMA/POP-II和Mn PMA/POP-II的催化性能与Co PMA/POP-II基本相当。Cu PMA/POP-II的催化性能受溶剂类型影响很大。在AN和DMF(二甲基甲酰胺)中,Cu PMA/POP-II的催化活性很差;在1,4-二氧六环、乙醇、丙酮和二甲基亚砜等含氧溶剂中则表现出较高的催化活性。此外,与相应的均相催化剂体系进行对比研究结果表明,TPA能够与Cu PMA配位,并能显着提高催化剂对H_2O_2的活化能力。这可能是由于TPA配体具有较为独特的电子传输能力,这种特性在形成POPs材料后依然能够保持,从而有利于氧化反应过程中电子的转移和传递,使催化剂表现出较为优异的催化性能。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-03-01)
孙珏麟[5](2016)在《二氧化钛固载杂多化合物催化剂的制备及光催化性能》一文中研究指出通过磷钼酸H_7PMo_(12)O_(42)和邻菲罗啉C_(12)H_8N_2的溶液反应,生成杂多化合物,采用溶胶—凝胶法制备TiO_2为载体,采用浸渍法制备H_7PMo_(12)O_(42)—C_(12)H_8N_2/TiO_2固体杂多催化剂。实验结果表明,以TiO_2为载体负载杂多化合物催化剂,使催化剂的光利用范围扩展到可见光范围,催化活性也被提高。二氧化钛固载杂多化合物催化剂对甲基橙、酸性大红、罗丹明B均有较好催化降解活性,负载型催化剂易于分离,循环使用效果较好。(本文来源于《化工设计通讯》期刊2016年02期)
蓝玲[6](2015)在《有机膦—钨杂多化合物负载金鸡纳碱伯胺类催化剂的合成及其在不对称Aldo1反应中的应用》一文中研究指出本文以天然有机小分子金鸡纳碱为手性原料,通过与巯基膦酸酯的自由基加成及磷酸酯的水解等反应步骤,合成了一系列不同臂长的金鸡纳碱衍生的有机磷酸(1a-1c和1b'),并将这些有机磷酸与Na2WO4·2H2O进行直接的沉淀反应,制备了一系列有机杂多化合物负载金鸡纳碱伯胺类催化剂(2a~2c,2b1,2b1~2b3, 3b1~3b3,4b)。本文采用了NMR、FT-IR、TG-DSC、N2吸附与脱附、ICP、HRTEM、XRD、元素分析、酸滴定等分析手段对有机杂多化合物负载金鸡纳碱伯胺类催化剂进行了全面地表征,确定了催化剂的化学组成、孔结构和形貌特征。本文以对硝基苯甲醛与环己酮的不对称Aldol反应为模板反应,将合成的这一系列催化剂用于探究了,筛选出了最佳的负载金鸡纳碱伯胺类催化剂3b2,并用该催化剂探索了催化反应的溶剂种类、溶剂用量、催化剂用量、温度等反应条件对催化性能的影响,确定了最佳的催化条件:p-对硝基苯甲醛(30.2 mg,0.2 mmol), cyclohexanone (0.5 mL), H2O (1.0 mL),3b2(40 mg,5.7 mol%),15℃,72 h。在最佳的催化反应条件下,探究了不同取代基苯甲醛与环己酮的的不对称Aldol反应:20-98%收率,对映选择性82.2-96.3%ee anti,非对映选择性anti/syn=74-98/26-2。催化反应结束后,通过抽滤的方法实现对催化剂的回收,回收的催化剂重复使用了7次后,立体选择性开始有明显的减低。(本文来源于《西南大学》期刊2015-06-01)
宋斐斐[7](2015)在《有机—杂多化合物催化剂的制备及其酯化反应性能研究》一文中研究指出杂多化合物具有强酸性和强氧化-还原性,在催化化学、材料科学、分析化学等领域有着广泛的应用。杂多化合物的物化性质及催化性能与其杂原子、配原子及抗衡离子的性质密切相关,因此通过引入有机金属或有机基团的方法将有机组分与杂多阴离子相结合,有望合成出具有特殊结构和性能的有机-杂多化合物,这是合成新型杂化材料的重要手段,也是当前杂多化和物的研究热点之一。本研究采用两步液相法和浸渍法制备了系列有机-杂多化合物催化剂,并将其用于己二酸与正丁醇的酯化反应,优化反应条件,详细考察了有机阳离子、杂多阴离子种类及结构对催化性能的影响。同时采用现代分析测试技术,如XRD、FT-IR、UV-Vis、TG等对催化剂的结构及组成进行表征。采用两步液相法制备了磺化离子液体型有机阳离子修饰的杂多酸催化剂。首先采用两种不同碳链长度的磺内酯对五种有机物质(包括甲基咪唑(MIM)、吡啶(Py)、叁乙胺(TEA)、叁甲胺(TMA)及叁苯基膦(TPP))进行磺化,再与杂多酸化合得到一系列催化剂。XRD及FT-IR表征结果表明,有机阳离子与杂多阴离子通过离子键结合,且杂多阴离子的结构保持不变。考察其对己二酸与正丁醇酯化反应的催化性能,优化反应条件为:反应温度110℃,醇酸摩尔比为3:1,带水剂(甲苯)用量为反应体系总质量的13.5%,催化剂用量为己二酸质量的7.6%。在此条件下,经丙烷磺内酯(PS)磺化的催化剂性能好于相应经丁烷磺内酯(BS)磺化的催化剂性能,其中杂化催化剂[TEAPS]3PW的催化性能最好,反应3 h己二酸转化率可达93.5%。采用浸渍法,经不同温度预处理,制备了系列基于PVP与不同结构和组成杂多酸PM(K)、PMo(K)、PMo(D)的有机-杂多化合物催化剂。该有机-杂多化合物具有良好的热稳定性,吡咯烷酮单体与杂多阴离子的摩尔比为3:1,且有机、无机组分的结构保持完好。考察杂多酸和杂化催化剂的预处理温度及杂多阴离子的组成和结构对催化剂酯化反应性能的影响,结果表明,较低的杂多酸及杂化催化剂预处理温度有利于催化剂酯化反应性能的提高。相同预处理温度下,催化剂的活性顺序由强到弱为:PVP-PMo(K)>PVP-PMo(D)>PVP-PW(K)。此外,PVP-PMo(K,35)催化剂在所考察的不同酸醇体系酯化反应中均具有较高的催化活性,表现出良好的普适性。制备了新型Preyssler型磷钨杂多酸,并考察了其对己二酸与正丁醇的酯化反应性能。在酸醇比1:3,催化剂1 g,反应温度115℃的优化条件下,反应3.5h后己二酸的转化率可达88.2%。采用两步液相法制备了一系列基于Preyssler型磷钨酸的有机-杂多化合物催化剂,FT-IR结果表明在有机-杂多化合物中杂多阴离子仍保持Preyssler结构。酯化反应结果表明,[TMABS]14PW(P)的催化性能最好,反应5 h后己二酸转化率可达87.3%。通过简单的过滤即可对催化剂进行分离回收再利用,重复使用5次后杂多阴离子依然保持Preyssler结构。(本文来源于《郑州大学》期刊2015-04-01)
李凯歌[8](2014)在《负载型杂多化合物和多组分金属氧化物催化剂的制备及选择氧化性能研究》一文中研究指出有机化合物的选择氧化反应是一类非常重要的反应过程,广泛应用于石油化工、精细化工、医药化工生产等领域。在反应过程中加入合适的催化剂能显着地提高反应速率和目的产物的选择性,并且往往还能降低反应的温度、缩短反应时间、减少能耗,从而显着提高生产效率。杂多化合物和多组分金属氧化物是两类重要的选择氧化催化剂,对多种催化氧化反应均表现出独特的催化性能。近期,针对一些应用前景广阔的选择氧化反应,设计制备性能更加优异(高活性、高选择性和高稳定性)的多相催化剂已成为催化研究领域中的热点问题。早期文献中的研究结果表明:对于液相选择氧化反应(包括烯烃的氧化、噻吩类含硫化合物的氧化),杂多化合物(POM)催化剂具有反应活性高、选择性好等优点,然而这类催化剂普遍以均相的形式参与反应,不利于催化剂的回收和循环使用,因此,设计制备高效、稳定的多相POMs催化剂体系是一个非常有意义的课题;另外,一些多组分复合金属氧化物催化剂对气相氨氧化一步制备己二腈的反应具有良好的催化活性,然而该反应还存在己二腈的收率较低等问题,需要研制更为高效的催化剂,并探讨催化剂的活性中心性质等基础问题。基于上述情况,本论文主要开展了负载型杂多化合物及多组分金属氧化物催化材料的制备和表征工作,并将其应用于烯烃或含硫有机物的选择氧化及环己醇一步氨氧化制备己二腈等反应中。系统研究了催化剂的组成、结构和表面物理化学性质,并与反应性能进行了关联,探讨了催化剂的活性中心性质和催化作用机制等问题。论文主要的研究内容和结果概述如下:一、溶胶凝胶方法制备氧化锆负载磷钨杂多化合物催化剂及环己烯氧化反应性能研究采用溶胶凝胶法,制备了含有磷钨酸或Ti取代磷钨酸的介孔ZrO2-POMs复合材料,结合各种表征研究了复合材料的形貌、结构、组成等物理化学性质。结果表明:ZrO2-POMs材料具有微孔和介孔结构特征,缺乏长程有序性;POM簇能够高分散在复合材料中,形成均匀的复合体;此外,POM单元的基本结构特征在制备过程中可以很好的保持,并且与ZrO2载体间产生较强的相互作用。这类ZrO2-POMs复合材料在以双氧水为氧化剂的环己烯选择氧化反应中表现出较高的催化活性和烯丙位氧化产物选择性。中断实验表明,催化剂的主要活性中心在反应过程中没有明显的流失,并且催化剂经过四次循环使用后活性及选择性基本保持不变。结合表征结果可以认为:ZrO2-POMs催化剂优异的稳定性和可循环性应该主要归因于POM单元和ZrO2载体之间存在较强的相互作用(稳定的链接)。对于含Ti的ZrO2-POMs催化剂,Ti物种的存在对催化剂的活性和选择性没有产生显着影响,这一结果与相应的TBA盐均相催化剂有显着地不同。结合表征结果和相关文献,我们认为在ZrO2-POMs催化剂制备过程中(例如焙烧),ZrO2载体和Ti物种之间会产生一种较强的相互作用,如形成Ti-O-Zr链接。这种较强的相互作用会改变Ti物种的配位环境,显着抑制Ti物种活化双氧水的作用(产生过氧化中间体),从而导致叁种ZrO2-POMs催化剂在环己烯的H2O2氧化反应中表现出相似的催化活性和产物选择性。上述结果进一步表明在POM单元和ZrO2骨架之间存在较强的相互作用对构建活泼稳定的ZrO2负载POMs多相催化剂起到至关重要的作用。二、氧化锆负载过渡金属取代的磷钨杂多化合物催化剂的制备及选择氧化性能研究采用溶胶凝胶方法,制备了ZrO2负载的过渡金属取代杂多化合物复合材料催化剂(ZrO2-PW11M,M=Mn, Fe, Co, Ni, Cu)以及ZrO2负载的磷钨酸钴盐催化剂(ZrO2-CoPW12)。结果表明:过渡金属取代的POMs能够被成功负载到介孔ZrO2载体上,且在制备过程中POM的基本结构特征没有发生明显变化;催化剂制备的条件和参数对介孔结构的形成有很大影响。通过以双氧水为氧化剂的烯烃选择氧化反应和噻吩类含硫化合物的氧化脱硫反应,考察了催化剂的催化性能。结果表明:所制备的催化剂均对烯烃(环己烯和环辛烯)的氧化反应表现出良好的催化活性和较高的产物选择性,并且在较低反应温度条件下对噻吩类含硫化合物(苯并噻吩BT和二苯并噻吩DBT)表现出较高的氧化活性。过渡金属的种类及取代的位置的不同都会显着影响催化剂的性能,其中ZrO2-PW11Co催化剂表现出相对较高的催化活性。此外,所制备的催化剂还具有很高的稳定性和循环性,表明杂多化合物和载体之间存在较强的相互作用(稳定连接)。值得注意的是,上述几种氧化锆负载过渡金属取代的杂多化合物催化剂与钛取代的催化剂相比表现出不同的选择性,这可能是由于这两类催化剂在活化双氧水时会产生不同类型的过氧中间体所致,即Ti取代杂多化合物易于形成-TiOOH或-TiOO-过氧中间体,而PW11M则在双氧水作用下降解生成(PO4[WO(O2)2]4)3过氧中间体。叁、SiO2负载的PVSbO催化剂用于环己醇氨氧化反应性能研究采用浸渍法制备了SiO2负载的VSbO和PVSbO催化剂,并结合多种表征手段研究了催化剂的物理化学性质。研究结果表明:催化剂表面存在(VO)2P2O7,VSbO4以及SbOPO4等物种,并且随着金属氧化物负载量的升高,这些物种的颗粒逐渐增大并聚集形成大的晶粒;催化剂表面还存在较多的酸性位,特别是L酸,且随着金属氧化物负载量的升高,酸中心的量呈先增加后逐步降低的趋势;另外,对于含P的催化剂体系,P元素易于在催化剂表面富集。将所制备的催化剂用于环己醇氨氧化合成己二腈的反应中,结果表明:随着金属氧化物负载量的增加,环己醇的转化率逐步升高,己二腈的选择性先升高后降低,当负载量为30%时,己二腈选择性达到最大值。催化剂表面形成的VSbO4,(VO)2P2O7物种是反应的主要活性中心,过高的负载量会引起活性中心聚集形成大的晶粒,不利于催化剂的活性中心和酸性位的暴露,继而导致催化剂对己二腈的选择性降低。与VSbO/SiO2催化剂相比,相对应的PVSbO/SiO2催化剂表现出更加优异的催化性能。结合表征结果,我们推测P元素的作用主要表现在以下两个方面:一方面,P的存在(在表面富集)可以稳定氨氧化反应过程中产生的VⅣ物种,即抑制VⅣ的深度氧化,使反应过程中催化剂表面VⅣ和VⅤ保持动态平衡以维持氨氧化反应的顺利进行,继而帮助提高催化剂的活性、选择性和稳定性;另一方面,引入P元素后,催化剂表面能够形成更多的酸中心,这些酸中心的存在对氨的活化有促进作用,继而提高催化剂的性能。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-10-01)
王静[9](2014)在《咪唑功能化有机—无机杂化材料固载磷钼杂多化合物催化剂的制备及烯烃环氧化性能》一文中研究指出环氧化合物是一类重要的有机合成中间体和化工原料,广泛应用于石油化工、精细化工、高分子材料及电子工业等领域。烯烃催化环氧化反应是合成环氧化合物的主要途径,相关领域的研究一直倍受关注。作为一类重要的烯烃环氧化催化剂体系,多金属氧酸盐(也称多酸或多金属氧簇,简称POMs)包含多个具有高氧化态的配位金属原子,可以作为优良的多电子受体,且具备良好的电子和质子的传输能力,因此对多种类型烯烃(包括空间位阻较大的缺电子烯烃)环氧化表现出非常优异的催化性能。传统的多金属氧酸盐催化剂大多数是均相的,虽然其催化活性好、效率高,但这类催化剂具有回收困难、成本高等缺点,从而成为阻碍其发展和实际应用的主要因素。相比之下,多相催化剂体系在回收、分离等方面具有显着优势,更加环境友好,是目前研究和开发的重点。近年来,科研工作者们已经开展了大量的关于多金属氧酸盐基多相催化剂的研究工作,并且取得了显着进展。主要的研究思路可以概括为以下四个方面:一是将POMs固载到合适的载体上制备出负载型多相催化剂;二是通过溶胶-凝胶技术,将POMs引入到氧化硅/金属氧化物的骨架中;叁是将POMs包裹到金属有机骨架(MOF)中;再就是直接利用多酸与合适的有机组分构筑出具有特定空间(孔)结构的超分子组装体。一般来说,高效、稳定的多金属氧酸盐基多相催化剂体系通常具有以下特点:首先是多金属氧酸盐与载体(有机组分)之间存在适当的相互作用(如:共价键、静电力、氢键等);其次就是载体材料应该具有较高的比表面积,较大的孔容、孔径以及合适的表面性质(极性和酸碱性)。由此可见,载体(有机组分)的选择会极大影响负载型POMs催化剂的催化性能。基于上述情况,本论文主要以不同方法制备的各种咪唑功能化有机-无机杂化材料为载体,通过静电相互作用,将不同种类的磷钼杂多化合物引入到载体的孔道及表面上,构筑出一系列负载型POMs催化剂体系。考察了这些催化剂在烯烃环氧化反应中的催化性能。结合各种表征手段和反应结果,研究了载体的结构、表面性质(酸碱性和极性)、多酸活性组分和载体之间的相互作用以及多酸的种类对催化剂环氧化性能的影响。同时,针对性能优异的多相催化剂体系考察了烯烃种类、氧化剂类型、溶剂等因素对其催化活性和稳定性的影响。此外,还探讨了催化活性中心性质及催化作用机制等问题。主要研究内容及结果概述如下:一.咪唑功能化介孔材料固载磷钼酸催化剂的制备及环氧化性能研究采用离子交换法,将磷钼酸(PMA)锚定到咪唑类离子液体(IL)功能化的介孔材料上,制备了一系列磷钼酸基杂化材料。介孔载体材料包括纯硅分子筛(SBA-15)、介孔磷酸铝材料(AlPxO, x=0.9,1.0,1.1)和介孔炭(NC-2)。所制备的杂化催化剂在以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧源的环辛烯环氧化反应中,均表现出良好的反应活性和对主产物接近100%的选择性。其中,以介孔磷酸铝(AlP1.0O和AlP1.1O)为载体制备出的催化剂PMA@IL/AlP1.0O和PMA@IL/AlP1.1O的催化活性、稳定性明显优于其它催化剂。各种表征结果证实,相较于AlP0.9O,AlP1.0O和AlP1.1O具有相对较高的比表面积、较大的孔径和孔容、表面存在大量的P–OH,这些因素有利于提高多酸活性组分的固载量、稳定性以及在表面的分散度。此外,这类AlPxO载体骨架中存在的P、Al物种,在稳定活性中心以及辅助活化氧化剂方面能够起到积极作用。另外,还考察了这类催化剂在烯醇环氧化反应中的催化性能。结果表明,催化剂PMA@IL/NC-2能够有效地催化以TBHP为氧源、甲醇为溶剂的几种烯醇(3-甲基-2-丁烯-1-醇、反式-2-己烯-1-醇、香叶醇)的环氧化反应。在极性质子溶剂(甲醇)中,炭载体表面丰富存在的含氧基团,有助于烯醇和催化活性中心有效地接触,同时也有利于环氧化产物从催化剂的表面脱附,从而使催化剂表现出较高的催化活性。二.咪唑基介孔有机硅固载磷钼酸催化剂的制备及烯烃环氧化性能以含有不同量咪唑阳离子(10%和15%)的介孔有机硅(PMO-ILs,分别为a和b)为载体,制备了一类固载化磷钼酸(PMA)多相催化材料(PMA@PMO-ILs,2a和2b)。采用一系列表征技术研究了材料的结构及物理化学性质。结果表明,磷钼酸阴离子通过静电作用被成功固载到PMO-ILs载体的表面和孔道中,且在制备过程中磷钼酸及载体的基本结构均未发生变化。这类PMA@PMO-ILs材料在以TBHP为氧化剂的环辛烯环氧化反应中表现出良好的催化活性和很高的选择性。中断实验结果显示,催化剂的主要活性中心在反应过程中未发生明显流失,且催化剂经多次循环使用后活性及选择性基本保持不变。通过与磷钼酸功能化的SBA-15材料(2c)的催化性能进行对比分析,可以认为PMO-ILs载体上大量存在的咪唑阳离子能有效稳定磷钼酸阴离子,使该类催化剂表现出良好的稳定性。另外,进一步对PMO-IL(a)载体的表面进行了后修饰,即先采用后嫁接法使氨丙基硅烷偶联剂与PMO-IL材料中表面存在的硅羟基发生缩合反应,之后再引入磷钼酸物种制备出表面氨功能化的催化剂(2d)。研究结果表明,氨丙基的引入导致载体的比表面、孔径及孔容均有所降低,并且氨丙基柔性链的存在还在一定程度上阻碍了磷钼酸活性组分与载体表面咪唑阳离子的接触,从而导致2d催化剂的活性和稳定性有所降低。这些结果进一步说明活性组分和载体之间存在合适的相互作用以及载体具有适当的结构是影响负载型POMs催化剂性能的重要因素。叁.咪唑基介孔有机硅固载第四周期过渡金属取代的磷钼杂多化合物催化剂的制备及烯烃环氧化性能以咪唑基介孔有机硅PMO-IL(a)为载体,通过静电作用力引入几种过渡金属取代的磷钼杂多化合物,制备了PCoMo11@PMO-IL (3a)、PMnMo11@PMO-IL(4a)、PNiMo11@PMO-IL(5a)和PCuMo11@PMO-IL(6a)等负载型催化剂。ICP-AES、N2吸附-脱附、XRD、FT-IR、UV-Vis及XPS等表征结果证实了杂多阴离子被成功固载到PMO-IL载体上,且在制备过程中杂多阴离子及载体的结构均未发生明显变化。通过以分子氧为氧化剂,异丁醛为共还原剂的烯烃环氧化反应,考察了催化剂的催化性能。结果表明,这些固载化催化材料对多种烯烃(环辛烯、1-辛烯、苯乙烯、环己烯)的环氧化都表现出良好的催化活性。其中,催化剂3a表现出最高的反应活性、环氧化合物的选择性以及循环性。此外,针对3a在不同的催化反应条件下,包括不同反应温度和时间、不同的异丁醛和烯烃摩尔比以及不同氧化剂体系(分子氧和叔丁基过氧化氢)中表现出的催化活性及选择性差异,结合相关文献,推测出这类负载型催化剂在分子氧为氧化剂、异丁醛为共还原剂的条件下,催化烯烃环氧化反应的机理。首先,异丁醛在催化剂中过渡金属物种的引发下转化为酰基自由基;然后,酰基自由基与分子氧结合生成酰基过氧自由基,该酰基过氧自由基会按照不同的历程完成烯烃的选择性氧化。由此可见,这类负载型催化剂结构中含有的过渡金属的种类、价态会直接影响自由基的生成,进而影响烯烃的反应速率以及产物分布。3a结构中存在具有相对较高正电性的CoⅡ,应该是该催化剂表现出相对高活性和高环氧化物选择性的主要原因。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-05-01)
刘日嘉,王睿[10](2013)在《氨基化中空SiO_2杂多化合物复合型催化剂的合成、表征及催化燃油深度脱硫性能》一文中研究指出采用分散聚合法制得中空SiO2微粒,将其氨基化后负载磷钨酸(HPW),最终制得氨基化中空SiO2磷钨酸复合型催化剂(NH4PW-SiO2),并对催化剂进行了N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)表征.考察了以NH4PWSiO2为催化剂,过氧化氢为氧化剂,乙腈为萃取剂的催化氧化萃取燃油深度脱硫性能.探讨了催化剂用量、氧硫比、催化剂与氧化剂预接触时间、反应温度和初始硫含量对脱硫效果的影响.结果表明,在催化剂用量为模拟油品质量的1.0%,氧硫摩尔比为15,催化剂与过氧化氢预接触4 min,反应温度为60℃,初始硫含量为350 mg/L的条件下,反应180 min时硫含量已降至2.45 mg/L,脱硫率达99.3%.催化氧化萃取时的脱硫率比单纯萃取时的脱硫率高45.1%.此外,催化剂用于真实汽油及柴油的催化氧化脱硫也得到了很好的脱硫效果,且催化剂重复使用5次后,脱硫效率未见明显降低.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2013年12期)
杂多化合物催化剂论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
合成了一系列聚乙烯基咪唑类杂多化合物,并作为多相催化剂用于己二酸与正丁醇的酯化反应。采用XRD、FT-IR、TG、元素分析等分析测试技术对催化剂的结构与组成进行表征,结果表明,该催化剂具有良好的热稳定性,杂多阴离子与聚合物中的离子单元通过离子键结合而高度分散在聚合物表面,并且维持了杂多阴离子的Keggin结构。含-SO3H基团的催化剂Poly(VMPS)-H2PW具有优良的催化活性、重复使用性和结构稳定性。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
杂多化合物催化剂论文参考文献
[1].李冬冬,郜蕾,丁明珠,廉红蕾.磺化的聚(4-乙烯基吡啶)杂多化合物催化剂的制备及其酯化反应性能研究[J].现代化工.2016
[2].潘维成,李冬冬,丁明珠,郭芬草,廉红蕾.聚乙烯基咪唑类杂多化合物催化剂的合成及其酯化反应性能研究[J].中州大学学报.2016
[3].李冬冬.聚合物类杂多化合物催化剂的制备及其酯化反应性能研究[D].郑州大学.2016
[4].宋晓静.有机配体功能化多孔材料负载磷钼杂多化合物催化剂的制备及烯烃环氧化性能[D].吉林大学.2016
[5].孙珏麟.二氧化钛固载杂多化合物催化剂的制备及光催化性能[J].化工设计通讯.2016
[6].蓝玲.有机膦—钨杂多化合物负载金鸡纳碱伯胺类催化剂的合成及其在不对称Aldo1反应中的应用[D].西南大学.2015
[7].宋斐斐.有机—杂多化合物催化剂的制备及其酯化反应性能研究[D].郑州大学.2015
[8].李凯歌.负载型杂多化合物和多组分金属氧化物催化剂的制备及选择氧化性能研究[D].吉林大学.2014
[9].王静.咪唑功能化有机—无机杂化材料固载磷钼杂多化合物催化剂的制备及烯烃环氧化性能[D].吉林大学.2014
[10].刘日嘉,王睿.氨基化中空SiO_2杂多化合物复合型催化剂的合成、表征及催化燃油深度脱硫性能[J].高等学校化学学报.2013