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苯酚是一种重要的有机化工原料,工业上主要采用合成路线长、原子利用率低、能耗高、环境污染严重的异丙苯法生产.当前,随着绿色化学的普及,H_2O_2催化苯一步氧化制苯酚受到越来越多的关注.在研究的众多催化剂中,钒取代杂多酸被认为是该反应最有效的催化剂之一.然而,纯杂多酸易溶于H_2O_2催化的苯羟基化反应体系,导致污染严重、后处理和分离困难.为了获得可回收的固体杂多酸催化剂,通常将其负载于多孔载体上,但这种方法常伴随着活性组分易溶脱,反应速率慢等缺点.因此,在H_2O_2催化苯一步氧化制苯酚体系中获得高效、可重复使用的杂多酸基固体催化剂仍然是一个挑战.采用有机单元修饰杂多酸是制备杂多酸基固体催化剂的有效方法.研究表明,有机基团的引入可以有效调控杂多酸的溶解性和氧化还原性.另一方面,催化剂中的疏水微环境也能有效促进非极性底物与催化活性中心的相互作用,提高反应速率,改善催化活性.因此,我们通过离子交换法将对二甲苯型双核咪唑离子液体阳离子与含钒杂多阴离子结合,研究制备了一种具有疏水微环境的介孔杂多酸基离子固体催化剂.采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、N2吸附-脱附和CHN元素分析等表征手段对催化剂进行全面分析.结果表明,该催化剂是一种具有较高比表面积的半无定形疏水有机杂多酸盐.在H_2O_2催化的苯一步氧化制苯酚反应中引导了液-固两相催化体系,在反应时间1 h,反应温度70 oC,苯酚产率可达到28.9%,与均相纯杂多酸的催化活性基本相当,且催化剂重复使用性能良好.催化剂构效关系和反应动力学研究表明,高比表面积和疏水微环境的构建加快了苯与催化活性中心的相互作用,提高了催化反应速率和产物选择性.同时,咪唑基离子液体阳离子通过分子内的电子相互作用改善了杂多阴离子的氧化还原能力,也赋予固体催化剂更高的催化活性.该研究为H_2O_2催化苯一步氧化制苯酚反应提供了一种制备简单,经济高效,可重复使用的杂多酸基固体催化剂. 相似文献
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杂多酸催化剂作用下丙烯与醋酸的加成酯化反应 总被引:9,自引:0,他引:9
在较低压力(1.0—2.0mPa)下,研究了杂多酸对丙烯和醋酸的气-液加成酯化反应的催化作用。实验表明杂多酸具有很高的活性和选择性,其活性大小次序为:12-钨磷酸≈12-钨硅酸>10-钼磷酸≈12-钼磷酸,在以最佳反应温度(T_(opt))为界的两个温度段,温度的影响不同,即:TT_(opt)时随反应温度升高醋酸转化率降低,在液相中含水量低于1.0%时,醋酸转化率随含水量增加急剧增高;含水量在1.0~2.0%时达极大值;含水量进一步增加时,醋酸转化率减少,伴生的异丙醇量增加,还考察了反应压力和时间等因素的影响,提出了由丙烯与醋酸生成醋酸异丙酯和伴生异丙醇的反应机理。 相似文献
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多金属氧酸盐催化苯甲醇的选择性氧化:一个绿色可循环的高效催化氧化体系 总被引:1,自引:1,他引:0
以Keggin结构的几类杂多酸和三乙胺(TEA)为原料,通过简单的酸碱反应合成了相应杂多酸的TEA盐。 并以它们作为催化剂,30%H2O2作氧化剂,在不使用长链相转移剂的条件下,研究了它们催化苯甲醇选择氧化制备苯甲醛的反应性能。 结果表明,该类催化剂在苯甲醇的选择氧化反应中具有比相应杂多酸更高的催化活性或选择性。 其中[TEAH]H2PW12O40为最佳催化剂,在适宜的反应条件下,该催化剂上苯甲醇转化率可达99.5%以上,苯甲醛选择性达~100%。 催化剂可以被分离和循环使用多次,活性、选择性基本不变。 用水作溶剂,避免了有机溶剂的使用,是一个高效、绿色的苯甲醛选择氧化体系。 相似文献
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钼钒砷三元杂多酸氧化还原性能研究 总被引:5,自引:0,他引:5
杂多酸应用十分广泛 ,作为催化剂是迄今为止的一项最广泛、最重要、最具前途的应用。已经用杂多化合物作为催化剂实现工业化的大型项目有八个[1] ,创造了良好的经济效益和社会效益。杂多酸具有酸性和氧化性 ,作为酸型、氧化型或双功能催化剂 ,应用于许多均相和多相催化反应中。其中 ,具有 Keggin结构的杂多酸显示出良好的催化活性 ,是被广泛应用的酸种之一。杂多酸组成元素众多 ,可以通过调变元素的组成和比例来调变其氧化还原性 ,以适应各种不同的催化需要 ,这对于开发新型催化剂具有重要意义。本文合成了四种钼钒砷三元杂多酸 ,经表征确… 相似文献
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杂多酸对二甘醇脱水环化反应的催化作用 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了杂多酸对二甘醇脱水环化的催化作用。结果表明,磷钨酸,硅钨酸,硅钼酸具有较高的催化活性,而磷钼酸的催化活性较低。采用TG,IR,GC-MS,电导等测试技术,对正丁胺酸性,杂多阴离子碱度,还原特性的测定及对产物结构的分析。 相似文献
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固体杂多酸盐催化性能的研究Ⅱ.磷钨、硅钨杂多酸的合成、表征和在叔丁醇脱水反应中的催化性能 总被引:1,自引:0,他引:1
合成了H3-xCsxPW(x=0~3),H4-xCsxSiW(x=0~4)两系列杂多酸铯盐,以Hammet指示剂法及NH3-TPD研究了它们的酸性质,用BET法测定了其表面积,并在叔丁醇脱水生成异丁烯的反应中考察了杂多酸铯盐的催化性能,其催化活性高于文献报导的其它杂多化合物在相同条件下的活性,并对该反应作了动力学分析,求得了有关参数,发现杂多酸铯盐的催化活性仅与它们的酸性质有关,与表面积无关,属于拟液相反应。 相似文献
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四齿锰络合物对α-蒎烯及苯乙烯的催化环氧化研究 总被引:2,自引:0,他引:2
以西佛碱锰、四苯基卟啉锰和酞菁锰络合物为催化剂,研究了在次氯酸盐体系中对α-蒎烯和苯乙烯催化环氧化的性能.比较了不同结构西佛碱锰的反应活性,发现二价锰络合物同样有催化活性,对不同催化体系进行了比较。并研究了一相催化体系中的环氧化反应。 相似文献
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负载型催化剂,通常是催化活性相负载在比表面积较大的载体上,在多相催化过程中被广泛使用1。很多情况下,载体不仅是用来分散催化活性相/颗粒,它也可以通过与活性相之间的作用来调控活性相的电子及几何结构,参与并影响催化反应过程2。自20世纪70年代,Tauster等人3提出金属–载体强相互作用(SMSI)以来,越来越多的研究关注到活性相和载体之间的界面相互作用及界面密度对催化反应机制及催化性能的影响。 相似文献
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在相转移条件下,研究了杂多化合物在苄醇,环己醇氧化反应中的催化活性.六种Keggin结构杂多酸的催化活性按GeMo~12(H~4GeMo~12O~40的简写,其余类推,PW~12,PMo~12,SiMo~12,GeW~12,SiW~12顺序下降,杂多酸中的质子可分别被其它阳离逐渐取代而达到酸性修饰. H~3PW~12O~40随着其质子逐步被Na^+取代,酸性下降,催化活性大大提高;杂多酸(盐)的催化活性随体系pH值的改变将发生奇妙剧烈的变化;单缺位杂多化合物显示出较饱和杂多酸(盐)更高催化活性.溶剂对催化活性有明显影响. 相似文献