含磷无机盐添加剂对甲醇羰基化反应的助催化作用研究

以Rh(OAc) 2 为催化剂,以钠、锌和铵的磷酸盐以及钠的磷钼酸盐和磷钨酸盐作为添加剂,在催化甲醇羰基化制乙酸的反应中系统考察了不同添加剂对反应的影响。实验表明,加入添加剂后可显著提高该反应体系的催化活性。其中磷酸盐系列以磷酸铵的助催化效果最好,该催化体系醋酸的时空收率能达到40mol (L·h)以上。磷钼酸钠催化体系在温度较高时醋酸的时空收率高于磷钨酸钠,达到3 5mol (L·h)以上。     

磺化聚醚醚酮/磷钨酸复合膜的导电和甲醇渗透性能

通过磺化反应制备了磺化聚醚醚酮,1H-NMR测试表明其磺化度分别为0.65和0.73.用共混的方法制备了磺化聚醚醚酮/磷钨酸复合质子交换膜.研究了磺化聚醚醚酮的磺化度和磷钨酸的含量对复合膜的吸水性能?电导率,甲醇渗透性能的影响.随着磺化度和磷钨酸含量的增加,电导率逐渐增大,最高达到1.36×10-2S/cm(20℃),高于相同测试条件下NafionR○117膜的电导率(1.0×10-2S/cm).对复合膜的横向和纵向电导率进行了测试和比较,两者相差接近一个数量级.磷钨酸的掺杂虽然没有降低复合膜的甲醇渗透系数,但是仍然都低于相同条件下测得的NafionR○117膜的甲醇渗透系数.     

磷钨酸掺杂高比表面积g-C3N4催化剂的制备及其光催化性能

以三聚氰胺、磷钨酸(HPW)为原料SBA-15为模板剂,成功制备了HPW掺杂高比表面积g-C3 N4.采用傅里叶红外变换(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)光谱、X光电子能谱(XPS)、氮气吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)、紫外可见(UV-Vis)漫反射光谱、荧光(PL)光谱进行表征.结果表明,比表面积的增加以及HPW的掺杂均能够提高催化剂的光催化性能,降低带隙能,降低光生电子-空穴的复合几率.以罗丹明B(RhB)为考察对象,对催化剂在氙灯照射下的催化活性以及稳定性进行考察.结果表明,HPW掺杂的高比表面积g-C3 N4催化活性最高,反应速率常数为0.0269 min-1,是块状g-C3 N4的13倍,且循环使用4次后的光降解活性几乎不变.以叔丁醇、对苯醌、乙二胺四乙酸二钠为自由基(·OH)、自由基(·O2-)和空穴(h+VB)的捕获剂,研究了光催化反应机理.     

H3PW12O40／CeO2光催化脱色甲基橙溶液的研究

以CeO2为载体,用浸渍法制备了不同负载量的磷钨酸催化剂,并且考察了催化剂光催化脱色甲基橙溶液的催化性能。结果表明:磷钨酸最佳负载量为9%(质量分数);光催化剂加入量为300mg/100mL;在较低浓度下,甲基橙溶液的光催化脱色反应符合一级动力学方程;H3PW12O40/CeO2与TiO2具有相同的催化性能;催化剂再生后活性可恢复至65%。     

改性蒙脱土催化剂制备及催化低浓度乙醇脱水制乙烯研究

采用硫酸将蒙脱土层间杂质溶出、板层发生层离后,基于它的"记忆效应",通过离子交换的方式引入聚羟基铝,再在其表面负载磷钨酸,从而得到不同改性的蒙脱土催化剂.运用氮气吸脱附分析、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和NH_3-程序升温脱附(NH_3-TPD)表征手段对催化剂的结构变化进行了分析,通过微反固定床反应器评价不同催化剂在低浓度乙醇脱水制乙烯反应中的催化性能.结果表明:经改性后,蒙脱土比表面积增加,孔容增大,酸含量和分布优化,在低浓度乙醇脱水反应中表现出优异的催化性能,在使用PW-Al-MMT催化剂质量空速为0.65 h~(-1),乙醇体积分数为20%,反应温度为300℃时,反应时间为12 h,乙醇的转化率为95.7%,乙烯的选择性达98.6%以上.     

介孔分子筛MCM-41负载磷钨酸催化合成香兰素1,2-丙二醇缩醛

以香兰素和1,2-丙二醇为原料,以介孔分子筛MCM-41负载磷钨酸为催化剂,环己烷为带水剂,合成了香兰素1,2-丙二醇缩醛.考察了醛醇物质的量比、反应时间、带水剂用量、催化剂用量及负载量对产率的影响.实验表明,介孔分子筛MCM-41负载磷钨酸是合成香兰素1,2-丙二醇缩醛的理想催化剂,较优反应条件为:n(香兰素)∶n(1,2-丙二醇)=1∶2.4,负载量为50%,催化剂用量为反应物总质量的2.0%,带水剂环己烷15mL,回流反应2.0h,香兰素1,2-丙二醇缩醛的收率达92%以上.     

Keggin型磷钨酸/2-氨基吡啶聚合膜修饰电极的电化学性质及对维生素B2的电催化

制备了Keggin型磷钨酸/2-氨基吡啶电聚合复合膜修饰电极,研究了该复合膜修饰电极的电化学性质。结果表明,在BR缓冲溶液中,该复合膜修饰电极显示出3对氧化还原峰,对应于表面电沉积的磷钨酸的电化学作用,其电化学行为受表面吸附控制。该电极对维生素B2（VB2）具有良好的电催化作用,根据VB2的电化学行为,推断出了可能的电极反应机理,计算出VB2在该电极上的电荷转移系数为0.357,电荷转移速率常数为0.042 s-1,推断其在该电极上的行为为准可逆过程。在2.4×10-6~1.0×10-4 mol/L和1.0×10-4~5.5×10-4 mol/L 范围内峰电流与VB2浓度呈良好的线性关系,其检出限为1.4×10-6 mol/L。该电极显示出良好的稳定性和重现性,用于复合维生素药片中VB2含量的测定,结果满意。     

磷钨酸功能化氮化碳的制备及其氧化脱硫研究

以磷钨酸和氮化碳为原料,合成磷钨酸功能化的氮化碳(g-C₃N₄/HPW),并采用XRD、SEM、FT-IR对其结构进行表征。以g-C₃N₄/HPW为催化剂,过氧化氢作为氧化剂,咪唑氟硼酸盐为萃取剂氧化萃取一体法脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。考察了反应温度、催化剂加入量、双氧水加入量、萃取剂加入量、硫化物类型等因素对脱硫效果的影响。结果表明,在模拟油为5 mL,g-C₃N₄/HPW为0.02 g,H₂O₂加入量为1.0 mL,BF₄ 为1.5 mL,反应温度70 ℃,反应120 min的条件下,DBT的转化率可达到93%。反应体系循环使用4次催化剂的活性没有明显的降低。     

磷钨酸离子液体催化合成N-苯基邻苯二甲酰亚胺的研究

以邻苯二甲酸酐为原料,以磷钨酸离子液体为催化剂合成了N-苯基邻苯二甲酰亚胺。通过对溶剂、反应温度、催化剂用量的研究,探索了磷钨酸离子液体催化反应条件和催化剂循环使用效果。结果表明,催化合成的最佳反应条件是:甲苯作为溶剂,催化剂用量为0.20 mmol,反应温度为100℃。催化剂循环使用6次后催化剂损失率小于0.01%。该方法实现了N-苯基邻苯二甲酰亚胺的绿色合成。     

铈钛混合氧化物负载磷钨酸吸附-分解NOx性能

通过软化学途径合成了铈钛混合氧化物(CeO2-TiO2)载体材料,并分别通过等体积浸渍法和机械研磨法负载磷钨酸(H3PW12O40)。采用FTIR、XRD、SEM和BET比表面积测定对CeO2-TiO2及负载型多酸催化剂进行了表征;考察了负载量、负载方法、吸附温度等因素对催化剂吸附NOx效率的影响;选取吸附性能最佳的催化剂进行了NOx催化分解实验,探讨了NOx吸附-分解机理。结果表明:相对于等体积浸渍法,机械研磨法更适合此类载体负载H3PW12O40,其NOx吸附效率均高于H3PW12O40及载体本身;在0~60%的负载量范围内,随着H3PW12O40负载量的增加,负载型催化剂吸附NOx的效率呈先升后降趋势,负载量为40%时NOx吸附效率最佳,达90%;吸附过程中NOx与催化剂活性组分H3PW12O40发生作用,生成NOH+;H3PW12O40二级结构中结晶水对催化剂吸附NOx有重要作用;当温度从150℃升至450℃时,被吸附的NOx发生分解,分解产物的组成与N2的收率均受升温速率的影响,升温速率越快,N2收率越高。向吸附分解NOx后的催化剂床层通入含有水蒸气的空气,可有效补充NOx分解过程中H3PW12O40失去的结晶水,从而恢复催化剂优良的NOx吸附分解性能,实现催化剂的有效再生利用。