负载型杂多酸的资料.doc

负载型杂多酸催化剂的研究进展 千J 荃 (南京化工职业技术学院，江苏 南京210048) 摘 要：负载型杂多酸作为一类新型固体酸催化材料，其合理利用不仅可以有效提高催化活性和选择性，而且减少了设备腐蚀 和环境污染，且易于回收利用。本文着重综述了近年来活性炭、SiO 、MCM一41分子筛等各种负载型杂多酸催化剂的研究成果和动 态，包括所涉及的反应物系、反应机理、催化性能与催化剂酸性质的关系等。最后通过负载型杂多酸催化剂目前存在的问题，展望了 其今后的研究方向和重点。 Progress in Supported Heteropolyacid Catalyst (Nanjing College of Chemical Technology，Nanjing Jiangsu 2 1 0048，China) Abstract：As a new type catalytic material，the rational utilization of supported heteropoly acid catalyst can not only effectively improve the catalytic activity and selectivity，but also reduce the equipment corrosion，environmental pollution and easily recycling．Research results and dynamic of supported heteropolyacid catalyst，such as activated carbon，SiO2， and MCM 一4 1 molecular sieve，were reviewed，including reaction system，reaction mechanism and the relationship be— tween catalytic performance and acidic properties．Finally，the future research direction and emphasis by studying the present existing problems of supported heteropoly acid catalyst were proposed． 杂多酸(简称HPA)作为固体酸催化剂，其强度远远高于通常 的无机酸，在过去20多年来一直受到催化领域的广泛重视。杂多 酸是由中心原子(杂原子)和配位体(多原子)通过氧原子配位桥 联的一类多核配酸，按其阴原子结构可分为Keggin、Slverton、Daw— son、WaughAnderson五种类型。杂多酸具有独特的“准液相”行 为，它具有沸石一样的笼形结构，体相内的杂多酸阴离子间有一 定的空隙，有些较小的极性分子(如水、醇、氨、吡啶等)可以进入 杂多酸的体相内，在固体杂多酸表面发生变化，迅速地扩及体相 内各处，从而在其体内形成假液相，因此固体杂多酸具有均相催 化反应的特点。杂多酸的这种表面型和体相(准液相)催化作用 的存在，使其催化反应不仅发生在催化剂的表面上，而且发生在 整个催化剂的体相，因而具有更高的催化活性和选择性。杂多酸 还有多功能(强酸性、强氧化性、阻聚作用、光电催化)等优点。 由于杂多酸催化回收困难，并存在一定的污染和腐蚀设备 问题，且杂多酸的比表面积较小(lOm ·g )，不利于充分发挥 催化活性，使其在催化方面的应用受到限制。将杂多酸有效负 载在合适的载体上可大大提高其表面积，不仅能提高其催化活性 和选择性，而且还能使均相催化反应多样化，产物易分离，催化剂 易回收，简化了生产工艺，从而开辟了催化领域的新天地 1 负载杂多酸催化剂的制备及其表征 1．1 负载杂多酸催化剂的制备 目前用于催化的主要是分子式为H XM 20 ·xH 0的Keggin结构杂多酸，对Dawson等其它类型研究很少。目前已被广 泛研究和使用过的载体主要有活性炭、SiO 、A1：O 、MCM一41分 子筛、TiO 、硅藻土(DE)、膨润土和离子交换树脂等大孔材料 负载杂多酸的制备方法主要有浸渍法、吸附法、溶胶一凝胶 法和水热分散法等。(1)浸渍法：取杂多酸溶于水中，加入载体 恒温搅拌，静置，在水浴上将多余的H：0蒸去，样品烘干后备 用 I4 ；(2)吸附法：将载体放人烧瓶中，加入杂多酸水溶液，加 热回流，持续搅拌反应后放置隔夜，滤去液体，可由母液测出吸 附杂多酸的量，制得的固体样品烘干后备用 ；(3)溶胶一凝胶 法：按一定摩尔比加入正硅酸乙酯、乙醇、水和盐酸于烧杯中，搅 拌至形成硅溶胶液后，将杂多酸水溶液加入上述硅溶胶液中，搅 拌至凝胶形