论文部分内容阅读
用浸渍法制备了一系列负载型磷钨酸(PW)及其盐催化剂,载体包括硅胶(SiO2),大孔分子筛(SBA-15),超稳Y沸石(USY)和脱铝超稳Y沸石(DUSY),以XRD、N2吸附、Hammett指示剂、红外光谱(FT-IR)和环境扫描电镜表征了催化剂的物化性质,并用紫外可见分光光度法测试催化剂在水中的杂多化合物溶脱性能。在乙酰乙酸乙酯与乙二醇液相缩合制取苹果酯和乙酰乙酸乙酯与1,2-丙二醇液相缩合制取草莓酯反应中考察了催化剂的活性和选择性。主要得到以下结果: 1、对于SiO2负载PW及其盐催化剂,随着负载量的增加其表面积下降,但其酸强度有不同程度的增加。从负载前后的XRD图可以看出,负载量达到30%时,PW在SiO2表面高度分散;杂多酸盐负载量为20%时,在SiO2表面呈高度分散状态。在合成苹果酯的反应中,随着负载量的增加催化剂的活性有不同程度的增加,当负载量达到30%时,催化活性已基本不变,PW/SiO2的转化率为69.8%,CS2.5H0.5PW/SiO2为68.6%,K2.5H0.5PW/SiO2为68.4%,选择性大于97%。催化剂的溶脱性测试结果表明,催化剂失活与活性组份的流失有很好的关联性,催化剂的稳定性的顺序为30%Cs2.5H0.5PW/SiO2≈30%K2.5H0.5PW/SiO2>30%PW/SiO2。 2、SBA-15负载PW及其盐催化剂随着负载量的增加其表面积下降,但其酸强度有不同程度的增加。从负载前后的XRD图可以看出,负载PW及其盐后的催化剂,即使催化剂负载量高达80%,载体SBA-15的结构也未发生根本变化。FT-IR谱图显示,负载的杂多酸阴离子与载体表面的硅羟基有强烈的相互作用,造成低负载量的催化剂酸强度偏低。对合成苹果酯的反应来说,PW/SBA-15催化剂负载量低于30%;Cs2.5H0.5PW和K2.5H0.5PW在SBA-15上,当负载量低于20%时,无催化活性。随着负载量的增加催化剂的活性有不同程度的增加;在负载量为80%时活性最高,PW/SBA-15为73.2%,Cs2.5H0.5PW/SBA-15为67.8%,K2.5H0.5PW/SBA-15为61.2%,选择性大于97%。催化剂的溶脱性测试结果表明,催化剂失活与活性组份的流失有很好的关联性,80%Cs2.5H0.5PW/SBA-15比80%PW/SBA-15在极性反应体系有更好的催化稳定性。 3、在负载量同为30%的情况下,磷钨酸铯盐和钾盐负载于DUSY载体时,催化剂中阳离子的取代数对苹果酯合成反应的影响的结果表明,当阳离子的取代数为2.5时,催化活性最高;30%Cs2.5H0.5PW/DUSY比30%K2.5H0.5PW/DUSY催化活性高;杂多酸盐负载量对苹果酯合成结果的影响表明,纯Cs2.5H0.5PW和