吗啡啉离子液体磷钨酸盐的合成及其催化制备生物柴油

通过两步法合成了阴离子为磷钨酸根的两种离子液体杂多酸盐([C_3SO_3Hnhm]_3PW_(12)O_(40)和[Nbmm]_3PW_(12)O_(40))。采用~1HNMR、FTIR、元素分析和TGA对两种离子液体磷钨酸盐的结构、组成和热稳定性进行了测定;同时,对其溶解性和pH进行了测定。以大豆油和甲醇的酯交换反应为模型反应,考察了[C_3SO_3Hnhm]_3PW_(12)O_(40)的催化活性。结果表明:当n(甲醇)∶n(大豆油)=14∶1,[C_3SO_3Hnhm]_3PW_(12)O_(40)质量分数为大豆油和甲醇总质量的4%、反应时间6 h、反应温度100℃时,脂肪酸甲酯(生物柴油)的收率为94.90%。催化剂的重复性考察结果表明:该催化剂经回收、真空干燥后、重复使用6次,活性无明显降低。     

磺化有机杂多酸盐[MIMPS]_3PW_(12)O_(40)催化合成草酸二丁酯

制备了一种磺化有机杂多酸盐离子液体[MIMPS]_3PW_(12)O_(40),并以此作为草酸和正丁醇酯化反应的催化剂,从而合成了草酸二丁酯。研究结果表明:当酯化温度为120℃、酯化时间为4.0 h、n(草酸)∶n(正丁醇)=1∶4和w(催化剂)=8%(相对于反应物质量而言)时,酯化率(为85.7%)相对最高;在此工艺条件下,催化剂经重复使用5次后,酯化率(81.8%)仍没有明显降低。     

氨基酸杂多酸盐在模拟汽油催化氧化脱硫中的应用研究

分别以甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)和谷氨酸(Glu)为阳离子,磷钨酸和磷钼酸为阴离子,合成了氨基酸杂多酸盐[Gly]_3PW_(12)O_(40)、[Ala]_3PW_(12)O_(40)、[Glu]_3PW_(12)O_(40)和[Glu]3PMo12O40。以氨基酸杂多酸盐为催化剂、离子液体1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐([Omim]PF6)为萃取剂、过氧化氢为氧化剂,考察了模拟汽油催化氧化脱硫效果。其中,[Glu]_3PW_(12)O_(40)-[Omim]PF6-H2O2催化氧化脱硫体系的脱硫效果最好,采用该体系考察了脱硫条件对模拟汽油脱硫率的影响。结果表明,当n(过氧化氢)∶n(硫)∶n(催化剂)=100∶25∶1、反应时间为60 min、反应温度为50℃、V([Omim]PF6)∶V(模拟汽油)=1∶5时,模拟汽油中二苯并噻吩(DBT)的脱除率可达98.5%,重复使用5次脱硫率仍高于95%。     

功能化杂多酸盐在燃料油催化氧化脱硫中的应用研究

采用一步合成法制备了以甘氨酸为阳离子、磷钨酸为阴离子的功能化杂多酸盐[Gly]_3PW_(12)O_(40)。以[Gly]_3PW_(12)O_(40)为催化剂,以离子液体[Hmim]PF6、[Hmim]BF4、[Bmim]PF6、[Bmim]BF4分别为萃取剂,以过氧化氢为氧化剂,构建了杂多酸盐耦合离子液体的催化氧化脱硫体系。研究表明,以[Hmim]PF6为萃取剂可以获得最佳的脱硫效果。采用单因素实验研究了脱硫工艺条件对[Gly]_3PW_(12)O_(40)/[Hmim]PF6/H2O2体系脱硫效果的影响。结果表明,在n(过氧化氢)/n(硫)=4、反应时间为90 min、反应温度为60℃、n[Gly]_3PW_(12)O_(40)/n(硫)=0.025、[Hmim]PF6用量为1 m L条件下,燃料油的脱硫率可达99.2%,并且脱硫体系[Gly]_3PW_(12)O_(40)/[Hmim]PF6具有很好的重复使用性能。     

杂多酸催化合成吡啶-2,6-二甲酸二丁酯

分别以水溶性的杂多酸 H3_PW_(12)O_(40)(PW),不溶性杂多酸盐 H_3PW_(12)O_(40)(PW_(12)),Ce_(0.87)H_(0.4)PW_(12)O_(40),CePW,K_3PW_(12)O_(40)(KPW),(NH4_)4PW_(12)O_(40)(NH_4PW),固载催化剂 PW_(12)/C 等为催化剂对吡啶-2,6-二甲酸的正丁酯化反应进行了研究。发现 H_3PW_(12)O_(40),Ce_(0.87)H_(0.4)PW_(12)O_(40),PW_(12)/C 对本反应有很高的催化活性,其中催化剂 Ce_(0.87)H_(0.4)PW_(12)O_(40)催化活性略小于 H_3PW_(12)O_(40),但因其易回收利用,是本反应合适的催化剂。详细研究了 Ce_(0.87)H_(0.4)PW_(12)O_(40)催化吡啶-2,6-二甲酸的丁酯化反应的工艺条件。当 Ce_(0.87)H_(0.4)PW_(12)O_(40)的用量为5%,醇酸摩尔比为10,反应3h,正丁醇为反应溶剂和带水剂时,吡啶-2,6-二甲酸二丁酯产率达98.2%。经液相色谱测定产物的纯度超过98%,其结构由 IR,~1H-NMR 和~(13)C-NMR 得以表征。催化剂 Ce_(0.87)H_(0.4)PW_(12)O_(40)的重复使用性良好。     

磺酸型杂化固体酸催化纤维素醇解为乙酰丙酸甲酯

合成了磺酸型杂化固体酸1-(3-磺酸基)丙基-3-烃基咪唑磷钨酸盐(C_nIMPS)_3PW_(12)O_(40),并将其应用于催化纤维素的醇解反应之中。与无机酸、对甲苯磺酸(PTSA)以及磷钨酸相比,(C_1IMPS)_3PW_(12)O_(40)表现出更佳的催化活性。通过单因素法对反应温度、时间、催化剂用量、固液比、加水量等进行考察,结果表明,m((C_1IMPS)_3PW_(12)O_(40))∶m(Cellulose)=0.4时,(C_1IMPS)_3PW_(12)O_(40)在体系中浓度4.00 mg/m L,甲醇和4.0%体积分数的水混合溶剂,反应温度190℃,时间60 min,乙酰丙酸甲酯的产率最大为41.0%。反应结束后将体系置换为水相,调节反应体系的p H值约为2时,催化剂以固体沉淀的方式析出、回收,且经过5次重复利用后仍能保持良好的催化性能。     

磺酸型杂化固体酸催化纤维素醇解为乙酰丙酸甲酯

合成了磺酸型杂化固体酸1-(3-磺酸基)丙基-3-烃基咪唑磷钨酸盐(C_nIMPS)_3PW_(12)O_(40),并将其应用于催化纤维素的醇解反应之中。与无机酸、对甲苯磺酸(PTSA)以及磷钨酸相比,(C_1IMPS)_3PW_(12)O_(40)表现出更佳的催化活性。通过单因素法对反应温度、时间、催化剂用量、固液比、加水量等进行考察,结果表明,m((C_1IMPS)_3PW_(12)O_(40))∶m(Cellulose)=0.4时,(C_1IMPS)_3PW_(12)O_(40)在体系中浓度4.00 mg/m L,甲醇和4.0%体积分数的水混合溶剂,反应温度190℃,时间60 min,乙酰丙酸甲酯的产率最大为41.0%。反应结束后将体系置换为水相,调节反应体系的p H值约为2时,催化剂以固体沉淀的方式析出、回收,且经过5次重复利用后仍能保持良好的催化性能。     

九种Keggin型12-磷钨酸盐的制备及催化合成己二酸

制备了Cs_(0.5)H_(2.5)PW_(12)O_(40)、Cs_(1.5)H-_(1.5)PW_(12)O_(40)、Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40)、Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)、Ag_3PW_(12)O_(40)、Al PW_(12)O_(40)、Sn_(0.5)H_2PW_(12)O_(40)、SnHPW_(12)O_(40)、Sn_(1.5)PW_(12)O_(40)等九种12-磷钨酸盐,通过IR、XRD和UV进行了表征,结果表明九种磷钨酸盐均具有Keggin结构。以环己酮为原料,30%H_2O_2为氧化剂,九种磷钨酸盐对己二酸的催化合成都有催化活性,其中SnHPW_(12)O_(40)和Ag_3PW_(12)O_(40)的催化活性更佳。实验条件为0.8 g SnHPW_(12)O_(40),30% H_2O_2 45 mL,无酸性配体,回流反应6 h,己二酸收率71.23%;Ag_3PW_(12)O_(40)为0.8 g,30%H_2O_2 50 mL,无酸性配体,回流反应5 h,己二酸收率达74.45%。此外SnHPW_(12)O_(40)和Ag_3PW_(12)O_(40)还具有良好的重复使用性,使用6次己二酸收率分别为58.22%和62.74%。     

九种Keggin型12-磷钨酸盐的制备及催化合成己二酸

制备了Cs_(0.5)H_(2.5)PW_(12)O_(40)、Cs_(1.5)H-_(1.5)PW_(12)O_(40)、Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40)、Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)、Ag_3PW_(12)O_(40)、Al PW_(12)O_(40)、Sn_(0.5)H_2PW_(12)O_(40)、SnHPW_(12)O_(40)、Sn_(1.5)PW_(12)O_(40)等九种12-磷钨酸盐,通过IR、XRD和UV进行了表征,结果表明九种磷钨酸盐均具有Keggin结构。以环己酮为原料,30%H_2O_2为氧化剂,九种磷钨酸盐对己二酸的催化合成都有催化活性,其中SnHPW_(12)O_(40)和Ag_3PW_(12)O_(40)的催化活性更佳。实验条件为0.8 g SnHPW_(12)O_(40),30% H_2O_2 45 mL,无酸性配体,回流反应6 h,己二酸收率71.23%;Ag_3PW_(12)O_(40)为0.8 g,30%H_2O_2 50 mL,无酸性配体,回流反应5 h,己二酸收率达74.45%。此外SnHPW_(12)O_(40)和Ag_3PW_(12)O_(40)还具有良好的重复使用性,使用6次己二酸收率分别为58.22%和62.74%。     

壳聚糖无纺布负载磷钨酸盐的氧化脱硫性能研究

以壳聚糖无纺布(CS)为载体,将杂多酸盐键接到无纺布中,考察CS负载磷钨酸盐催化剂的脱硫效率。结果表明,最佳脱硫条件为50℃,催化剂为0.1-[SOeBim]PW_(12)O_(40)/CS,氧硫1∶5,催化剂的用量为1.0 g/L,脱硫率达85.5%。     

壳聚糖无纺布负载磷钨酸盐的氧化脱硫性能研究

以壳聚糖无纺布(CS)为载体,将杂多酸盐键接到无纺布中,考察CS负载磷钨酸盐催化剂的脱硫效率。结果表明,最佳脱硫条件为50℃,催化剂为0.1-[SOeBim]PW_(12)O_(40)/CS,氧硫1∶5,催化剂的用量为1.0 g/L,脱硫率达85.5%。     

一种山梨醇脱水制备异山梨醇的方法

<正>一种山梨醇脱水制备异山梨醇的方法,一种以不溶性杂多酸盐A_xH_(3-x)PW_(12)O_(40),A_xH_(3-x)PMo_(12)O_(40),A_yH_(4-y)SiW_(12)O_(40), A_yH_(4-y)SiMo_(12)O_(40)为催化剂催化山梨醇制备异山梨醇的方法,其中,A=Ag~+,Cs~+,NH4~+,Rb~+,K~+;x=1～2.5;y=1～3;该方法在无溶剂、减压的条件下进行,反应温度为120℃～200℃,反应时间为     

负载型磷钨钒杂多酸催化剂合成及其氧化降解甲基橙的性能研究

用Na_2HPO_4与NaVO_3和Na_2WO_4·12H_2O合成Keggin型催化剂H_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40),并将H_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40)、1-丁基-3-甲基咪唑溴离子液体混合,制备[Bmim]_(3+x)PW_(12)-xV_xO_(40),以SiO_2为载体,制备负载型的杂多酸杂化分子材料催化剂[Bmim]_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40)/SiO_2,以H_2O_2为氧化剂,考察[Bmim]_5PW_(10)V_2O_(40)/SiO_2对染料甲基橙的降解脱色性能。结果表明,催化剂在用量为0.10 g(50%)、H_2O_2为5 m L、温度为60℃、p H为3对甲基橙(碱氮颜料)具有很好的降解效果,可达95.1%。并催化剂有很好的回收效果,可以多次重复使用。     

负载型磷钨钒杂多酸催化剂合成及其氧化降解甲基橙的性能研究

用Na_2HPO_4与NaVO_3和Na_2WO_4·12H_2O合成Keggin型催化剂H_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40),并将H_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40)、1-丁基-3-甲基咪唑溴离子液体混合,制备[Bmim]_(3+x)PW_(12)-xV_xO_(40),以SiO_2为载体,制备负载型的杂多酸杂化分子材料催化剂[Bmim]_(3+x)PW_(12-x)V_xO_(40)/SiO_2,以H_2O_2为氧化剂,考察[Bmim]_5PW_(10)V_2O_(40)/SiO_2对染料甲基橙的降解脱色性能。结果表明,催化剂在用量为0.10 g(50%)、H_2O_2为5 m L、温度为60℃、p H为3对甲基橙(碱氮颜料)具有很好的降解效果,可达95.1%。并催化剂有很好的回收效果,可以多次重复使用。     

二氧化钛负载磷钨杂多酸催化合成丁酮乙二醇缩酮

以二氧化钛负载磷钨杂多酸H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2为多相催化剂,以丁酮和乙二醇为原料,合成了丁酮乙二醇缩酮。探讨了H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2对缩酮反应的催化活性。研究了酮醇物质的量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明,H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2是合成丁酮乙二醇缩酮的良好催化剂;在n(酮):n(醇)=1:1．5,催化剂用量为反应物料总质量的1．6%(亦即质量分数),环己烷为带水剂,反应时间1．0 h的最佳条件下,丁酮乙二醇缩酮的收率可达60．3%。     

杂多酸离子液体催化下的过氧乙酸绿色合成工艺研究

以溴化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Br)和磷钨酸(H_3PW_(12)O_(40))为原料制备了杂多酸型离子液体催化剂1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸盐([Bmim]_3PW_(12)O_(40)),经傅里叶变换红外光谱确证其结构,考察了催化剂对双氧水氧化冰醋酸合成过氧乙酸反应的催化活性及其催化工艺条件。实验结果表明,该杂多酸离子液体是一种新型、高效且环境友好的固相催化剂,在V(双氧水)∶V(冰醋酸)=1.75∶1、温度60℃、催化剂用量为原料总质量的0.5%、时间4 h的优化反应条件下,过氧乙酸的浓度可达到20.3%。而且,催化剂循环使用8次后,依然保持了优异的稳定性。制备的过氧乙酸产品因不含硫酸催化剂,解决了现有浓硫酸催化方法存在的环境不友好、储存和运输存在安全隐患、产品应用领域受限等问题。     

Nb2O5负载磷钨酸催化酯化反应研究

采用浸渍法制备TPA/Nb2O5催化剂,用于油酸与甲醇的酯化反应,考察了催化剂焙烧温度、甲醇与油酸物质的量比、反应时间、催化剂用量和TPA负载量等因素对油酸转化率的影响。结果显示,低负载量时(ω=5,10,15),TPA杂多阴离子高度均匀地分散在Nb2O5表面,随着负载量的增加,TPA在Nb2O5表面出现聚结。25-TPA/Nb2O5(300)催化剂在油酸与甲醇的酯化反应中具有良好的催化活性,在n(甲醇)/n(油酸)=12,m(催化剂)/m(油酸)=7%,反应时间在6 h的条件下,油酸的转化率高达92.24%。在303～333 K范围内,油酸的转化率随着温度的升高逐渐增大,油酸与甲醇在TPA/Nb2O5催化剂上的酯化反应符合准二级动力学方程,表观活化能为57.62 kJ/mol,指前因子为1.096×109(mol/L)-1.h-1。     

二氧化硅固载硅钨酸铁的制备及性能研究

采用一锅法制备了二氧化硅固载铁掺杂硅钨酸催化剂,通过以油酸和甲醇为反应物的酯化反应,对制备得到的催化剂进行活性研究。系统考察了各因素(油酸与甲醇物质的量比、催化剂用量、反应时间及温度)对酯化反应的影响。当油酸与甲醇物质的量比为1∶8,催化剂用量为3%(质量分数),反应时间为3 h,反应温度为70℃时,油酸转化率为76.8%。此外,固载固体酸重复使用4次后仍具有较好的催化活性。     

TiSiW12O40／TiO2催化合成丁酸正丁酯

首次以固载杂多酸盐TiSiW12 O4 0 /TiO2 为多相催化剂 ,通过正丁酸和正丁醇反应合成了丁酸正丁酯 ,并探讨了诸因素对酯化率的影响。实验表明 :TiSiW12 O4 0 /TiO2 具有良好的催化活性 ,醇酸物质的量比为 1 3∶1,催化剂用量为反应物料总量的 1 5 % ,反应时间 1 0h ,反应温度 12 2～12 8℃ ,酯化率可达 98 6 %。     

乙醇酸甲酯水解制备乙醇酸

自制了keggin型磷钨酸(H_3[PW_(12)O_(40)]·21H_2O),并用红外光谱仪和X射线衍射仪进行表征。以乙醇酸甲酯为反应底物,考察了催化剂用量、反应温度和反应时间对水解反应的影响。实验结果表明,乙醇酸甲酯水解的最佳条件为:n(H_3[PW_(12)O_(40)]·21H_2O)∶n(乙醇酸甲酯)∶n(H_2O)=1∶200∶800(mol)、反应时间4h、反应温度80℃,此时乙醇酸甲酯的转化率为56.34%,乙醇酸的选择性为98.66%。