雜多酸催化劑(八)

1、 雜多酸催化劑雜多酸(鹽)是高效催化劑，既兼有配合物和金屬氧化物結構特征，又兼有強酸性和氧化還原性，所以不僅可用作氧化還原催化劑和酸催化劑，還可作為兩者兼有的雙功能催化劑。1 1、雜多酸的結構和性質、雜多酸的結構和性質 雜多酸雜多酸 ( (鹽鹽) )由雜多陰離子及其抗衡離子、結由雜多陰離子及其抗衡離子、結晶水晶水( (或有機分子或有機分子) )組成，雜多陰離子的結構組成，雜多陰離子的結構被稱為一級結構，由雜多陰離子抗衡離子、被稱為一級結構，由雜多陰離子抗衡離子、結晶水或有機分子等組成的結構稱為二級結晶水或有機分子等組成的結構稱為二級結構，雜多陰離子是雜多化合物最基本的結構，雜多陰離子是雜多化合

2、物最基本的結構。固體雜多化合物就如同溶液一樣，結構。固體雜多化合物就如同溶液一樣，具有均相的特點，這種特點稱具有均相的特點，這種特點稱“假液相假液相”。2、雜多酸的分類 根據其組成和結構將其分為根據其組成和結構將其分為: :KegginKeggin型型 、AndersonAnderson型、型、SilverSilver型、型、waughwaugh型、型、DawsonDawson型。型。 KegginKeggin型和型和DawsonDawson型結構是雜多化合型結構是雜多化合物中最穩(wěn)定結構，相應的它們易合成、物中最穩(wěn)定結構，相應的它們易合成、性質也穩(wěn)定性質也穩(wěn)定。3、雜多酸的酸型催化作用 雜多酸

3、是很強的雜多酸是很強的B B酸，它的催化機理與一般酸，它的催化機理與一般酸催化機理一樣。酸催化機理一樣。 雜多酸是一類固體酸，這使它成為一種理想雜多酸是一類固體酸，這使它成為一種理想的多相催化劑。雜多酸二級結構的易變性和的多相催化劑。雜多酸二級結構的易變性和“假液相假液相”行為，又使它具有一般酸催化劑行為，又使它具有一般酸催化劑所沒有的特點。所沒有的特點。例如例如4、雜多酸的氧化性和氧化催化作用 雜多酸及其鹽的氧化能力不直接取決于鉬或鎢得到電子的難易程度，而是由M-O-M或M=O(M=Mo、W)鍵中氧被結合的牢固程度決定。氧被結合的越牢固，其氧化能力越小，氧化催化活性越小，反之越大。5、雜多酸

4、催化劑的應用研究進展 雜多酸及鹽具有低溫、高活性、高雜多酸及鹽具有低溫、高活性、高穩(wěn)定性等優(yōu)點，因此，具有廣闊的穩(wěn)定性等優(yōu)點，因此，具有廣闊的應用前景。雜多酸催化劑的主要反應用前景。雜多酸催化劑的主要反應類型有：酯化應類型有：酯化 、醚化、烷基化、醚化、烷基化、酰基化、去烷基化、異構化、聚合?；?、去烷基化、異構化、聚合反應、裂解與分解、縮合反應等。反應、裂解與分解、縮合反應等。 以酯化反應為例：以酯化反應為例： 酯化反應常用的催化劑是硫酸酯化反應常用的催化劑是硫酸, , 但硫酸存但硫酸存在著用量大、腐蝕設備、廢酸排放污染在著用量大、腐蝕設備、廢酸排放污染環(huán)境等問題。近年來環(huán)境等問題。近年來,

5、 , 國內外廣泛采用國內外廣泛采用KegginKeggin結構鎢雜多酸代替硫酸做酯化反結構鎢雜多酸代替硫酸做酯化反應的催化劑應的催化劑, , 主要基于該類雜多酸能溶解主要基于該類雜多酸能溶解于含氧有機溶劑和在有機溶劑中亦能表于含氧有機溶劑和在有機溶劑中亦能表現(xiàn)出極強的酸性這一特點。現(xiàn)出極強的酸性這一特點。 如用鎢雜多酸催化乙酸與異戊醇反應如用鎢雜多酸催化乙酸與異戊醇反應制備乙酸異戊酯制備乙酸異戊酯, , 異戊醇的轉化率達異戊醇的轉化率達100%, 100%, 生成乙酸異戊酯的選擇性達生成乙酸異戊酯的選擇性達99%99%。 用用H H3 3P P1212WOWO4040（負載在載體上）催化合（負

6、載在載體上）催化合成乙酸乙酯成乙酸乙酯, , 在最佳反應條件下乙醇轉在最佳反應條件下乙醇轉化率達化率達96%,96%,酯化選擇性酯化選擇性100%100%。5（續(xù)）、雜多酸催化劑的應用研究進展 負載型雜多酸與傳統(tǒng)催化劑相比，具有低溫、負載型雜多酸與傳統(tǒng)催化劑相比，具有低溫、高活性、可重復使用及易于實現(xiàn)連續(xù)化生產高活性、可重復使用及易于實現(xiàn)連續(xù)化生產等優(yōu)點，具有很好的工業(yè)化前景等優(yōu)點，具有很好的工業(yè)化前景. .但其也存在但其也存在活性組分溶脫損失及積炭失活等問題，還有活性組分溶脫損失及積炭失活等問題，還有待于進一步加強這方面的研究待于進一步加強這方面的研究. .雖然目前各國雖然目前各國對雜多酸催化劑及其性能的研究已做了大量對雜多酸催化劑及其性能的研究已做了大量的工作，并取得了很大成績，但真正實現(xiàn)工的工作，并取得了很大成績，但真正實現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模的應用