多酸@氧化鋁多級結構催化劑的設計與氧化催化性能研究.pdf

1、多金屬氧酸鹽(Polyoxometalates,即POMs)是一類離散型陰離子金屬氧化物(Mo,V,W和Nb等),多酸具有豐富的結構類型,而且處于最高氧化態(tài),使其具有廣泛的物理化學性質和應用,如催化、電化學、光學等。然而,多酸在溶液中具有高溶解性和易結晶性,而且多酸陰離子與其反離子在晶體結構中的相互作用非常弱,導致其具有低的晶格能。這些不足限制了多酸的應用。因此,多酸催化的研究逐漸轉向多相催化劑的合成,這種催化劑可以實現(xiàn)良好的催化劑循環(huán)

2、回收利用,得到優(yōu)異的選擇性。對于制備多酸基多相催化劑,固載是目前的研究熱點之一。近年來,許多研究報道了多酸的固載化,如將多酸固載于Al2O3、SiO2、沸石、ZrO2、活性炭等。然而已報道的多相催化體系都存在一些問題:利用靜電相互作用將多酸負載于載體上,容易出現(xiàn)多酸流失;而將負載的多酸多相催化劑進行焙燒,多酸結構易坍塌,形成多組分,導致無法認清何種結構起主要作用。因此,制備組分單一、結構穩(wěn)定的多酸基負載型催化材料具有很重要的意義。

3、>　　本論文以解決多酸基負載型催化材料工業(yè)化應用過程中存在的問題為出發(fā)點,將Dawson型空位多酸負載到球形γ-Al2O3上,成功克服了傳統(tǒng)多酸基負載型催化材料工業(yè)化應用中的不足之處,并且對其的催化性能進行研究,主要內容包括以下兩方面:
　　1、將Dawson型多酸(P2W15)與球形γ-Al2O3在酸性條件下通過縮合反應實現(xiàn)多酸的固載化,制備新型POMs@Al2O3納米復合催化材料即P2W15@Al2O3。將P2W15@Al2O

4、3作為多相催化劑用于催化硫醚氧化反應,不僅對反應有著優(yōu)異的催化活性,而且回收簡單,并且能夠保持較高的催化活性。
　　2、在P2W15@Al2O3納米復合催化材料的基礎上,將離子液體連接到多酸的氧化鋁表面的羥基上,利用離子液體的相轉移作用,克服多酸在有機反應中與底物接觸不良的困難,成功制備新型IL@POMs@Al2O3材料,即IL@P2W15@Al2O3。并將其用作多相催化劑,作用于油品二苯并噻吩的脫硫反應中,在反應中催化劑不僅展現(xiàn)