导读:本文包含了多金属氧化酸盐论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多金属氧酸盐,氧化,苯丁醇,氧气
多金属氧化酸盐论文文献综述
姜影[1]（2019）在《多金属氧酸盐的设计合成及其在芳醇氧化反应中的性能研究》一文中研究指出芳醇是有机化学中一种非常有前途的分子,在有机反应中可以发生大量的转化。近年来,醇类化合物的大量应用增加了人们对酸催化、氧化各种芳香化合物的兴趣,通过选择性催化氧化合成各种醛、酮以及酸。由芳醇直接氧化到羧酸在有机化学和工业中均是非常重要的反应,在开发生物质附加值化学品的可持续途径方面将发挥重要作用。传统的氧化程序,大部分采用化学计量过量的贵金属和具有腐蚀性的强氧化剂,存在很多的弊端,如产物缺乏选择性、有机溶剂的大量使用、实际的毒性和废物的产生,因此迫切需要寻找一种无害环境的氧化剂替代品。理想的绿色氧化体系是采用分子氧或过氧化氢作为主要的氧化剂和可循环使用的催化剂,该方法的显着优点是主要的副产物是水,从而避免高有机残留物的产生,因此,从酸性和氧化反应的要求和意义来看,开发一种用于芳醇氧化的双功能催化剂将更加有益。近年来,多金属氧酸盐(POMs)作为经济和环境友好的催化剂,由于其特有的酸性、溶解性和氧化性,以及与传统催化剂相比具有许多优点而受到人们的广泛关注,基于此,本论文设计合成了具有酸性和强氧化还原性能的多金属氧酸盐催化剂,并将其应用催化O_2体系下的芳醇氧化反应中,以探究其催化活性。主要研究工作如下:1、合成了具有强氧化活性的H_5PMo_(10)V_2O_(40)(HPMoV_2)催化剂,并对其进行了红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)和X-射线衍射粉末(XRD)等表征。HPMoV_2作为催化剂被应用于以氧气作为氧化剂,以苯丁醇为底物的氧化酸化反应中,表现出较高的反应活性和选择性。并探究了酸量、反应温度、反应时间和催化剂用量等对反应活性的影响,最佳反应条件为:24 mg苯丁醇,催化剂用量为0.056 mmol,氧气压力为1.0 MPa,在120 ~oC的条件下反应8 h,苯丁醇的转化率可达到96%,苯丁酸的产率可达到33%。2、以多金属氧酸盐HPMoV_2为前体合成了具有催化氧化性质的一系列HPMoV_2/H_2TPP(H_2TPP=C_(44)N_4H_(30))复合物,并将其应用于有氧氧化芳醇体系中,通过控制反应温度、反应时间、氧气通入量、催化剂不同摩尔比和催化剂用量等因素来优化反应条件。实验结果表明,在O_2氧化苯丁醇反应中,使用0.020 mmol[HPMoV_2][H_2TPP]催化剂,在100oC,7 h的条件下可以使苯丁醇的转化率达到89%,苯丁酸的产率达到45%,相比于单纯的多金属氧酸盐展现出良好的选择性,提高的选择性来源于负载了卟啉之后催化剂的氧化性有所提高。[HPMoV_2][H_2TPP]表现非均相特征,反应后易于分离和重复使用,重复使用六次后仍展现出良好的催化活性。3、利用氯化胆碱作为有机配体与多金属氧酸盐HPMoV_2反应,制备了一系列POMs基离子液体催化剂Ch_xH_(5-x)PMo_(10)V_2O_(40)(x=1,2,3,4,5,Ch=(CH_3)_3NCH_2CH_2OH)。将Ch_xH_(5-x)PMo_(10)V_2O_(40)(Ch_xH_(5-x)PMoV_2)作为氧气氧化苯丁醇反应的催化剂,发现其在催化过程中展现出了良好的活性和选择性,可以将芳醇直接氧化到羧酸,具有很大的实用价值。通过优化催化剂不同摩尔比、催化剂用量、反应时间、氧气压强和温度等因素来确定最佳反应条件。结果表明,ChH_4PMoV_2作为非均相催化剂,在90 ~oC,6 h,6 mL正己烷,24 mg苯丁醇,0.018 mmol催化剂的条件下达到了最佳的氧化效果,苯丁醇的转化率为89%,苯丁酸的产率可以达到33.8%,催化剂表现非均相特征,易于回收,可循环使用。在重复利用的过程中,催化剂的活性保持良好,具有很好的稳定性。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
李裴丽[2]（2019）在《固体多金属氧酸盐设计合成及其在催化氧化5-羟甲基糠醛反应中的性能研究》一文中研究指出随着对可再生和可持续能源需求的增加,采用化学方法合成材料替代石油碳源变得非常重要。尽管太阳能、风能和地热能等可再生能源越来越受到重视,但这些可再生能源都不能生产有机化学品。生物质能是唯一一种可再生的绿色碳源。作为生物精炼过程中的生物源中间体,5-羟甲基糠醛(5-HMF)被认为是非常重要的化学前体,并多用于塑料、液体燃料和药品的生产。5-HMF的氧化产物2,5-二甲酰基呋喃(DFF)可用于有机导体、聚席夫碱、药物、抗真菌剂、交联剂和聚乙烯醇电池分离剂的合成。所以获得DFF对于社会发展具有非常重要的意义。多金属氧酸盐(POMs)是一类具有独特结构和性质的催化材料,如何开展相应的催化生物质转化研究对于生物质利用及POMs催化研究领域扩展有重大意义。基于此我们开展了含钼钒多金属氧酸盐催化剂的设计及在氧气氧化5-HMF中性能研究。1.采用电纺丝法制备了H_5PMo_(10)V_2O_(40)/壳聚糖纳米纤维(HPMoV/CS-f),对其进行红外光谱(IR)、X-射线粉末衍射(XRD)、磷核磁(~(31)P NMR)、X-射线光电子能谱(XPS)等表征确定化合物的结构尺寸和样貌形态,将其应用在氧气氧化5-HMF反应中。探究最佳条件:100 mg底物量,4 mL溶剂用量,催化剂60 mg,在120 ~oC下,通入0.8 MPa氧气,反应进行6 h。5-HMF的转化率达到96.2%,DFF的产率94.1%,DFF的选择性97.8%。发现通过POMs修饰壳聚糖纳米纤维,使催化剂具有氧化还原性、碱性和较高表面积的纳米纤维结构,从而增强了催化活性。反应结束后,催化剂经回收利用,重复10次实验其活性没有明显的降低,反应前后催化剂结构稳定,基本保持不变。2.设计合成了(NH_4)_5H_6PV_8Mo_4O_(40)/Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2固体催化剂(NPVMo/HAP),采用IR、循环伏安(CV)、XRD等对其进行了表征分析。探究最佳条件:126 mg底物量,10 mL溶剂用量,催化剂70 mg,在130 ~oC下,常压通入氧气,反应进行8 h。5-HMF的转化率为96%,DFF的产率为83.8%,DFF的选择性为87.3%。其催化活性主要来源于Mo和V的氧化还原中心和Br?nsted的强酸性以及羟基磷灰石的碱性。反应后,催化剂回收利用,重复使用6次,活性没有明显损失,通过IR、XPS等表征,发现其中多金属氧酸盐阴离子结构没有变化,多酸的浸出量大约为5.8%。反应前后催化剂结构稳定保持不变。3.采用电纺丝法制备了(NH_4)_5H_6PV_8Mo_4O_(40)/CeO_2纳米纤维(NPVMo/CeO_2-f),并实现了5-HMF向DFF的高效氧化。通过多酸修饰CeO_2,使其具有较强氧化还原性能、基本碱性位点和较高表面积的纳米纤维结构,从而增加了催化活性。探究最佳条件:126mg底物量,10 mL溶剂用量,催化剂70 mg,在130 ~oC下,常压通入氧气,反应进行7h。5-HMF的转化率为98%,DFF的产率为86.7%,DFF的选择性为88.5%。催化剂具有良好的稳定性,在相同条件下,进行7次重复使用,活性物无显损失,且浸出多酸量较少(1.5%)。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
闫思琦[3]（2018）在《多金属氧酸盐纳米纤维复合材料的构建及催化5-羟甲基糠醛氧化性能研究》一文中研究指出生物平台化合物5-羟甲基糠醛(5-HMF)是一种重要的化学燃料中间体。其活泼的官能团使其具有高的活性以及产物的多样性,将其选择性氧化为一种或几种产物是人们追求的目标。目前,5-HMF的氧化常采用将贵金属固载到不同的载体上,在O_2或H_2O_2作用下定向转化为2,5-二甲酰基呋喃(DFF)、5-羟甲基-2-喃甲酸(HMFCA)和2,5-呋喃二甲酸(FDCA),其转化效率以及产物选择性和反应条件、催化剂的组成、载体的酸碱性及亲疏水性有直接的关系。为了避免贵金属的使用,非贵金属体系特别是丰产元素的体系亟待开发。多金属氧酸盐(polyoxometalates,POMs)是一类含有W、Mo、V以及P、Si等的金属氧簇化合物,且其具有强的Br?nsted、Lewis酸性以及氧化还原性,使其在有机合成及转化中有广泛的应用。同时由于组成POMs的元素均为我国的丰产元素,在替代贵金属的生物质氧化转化中备受关注。但POMs在反应中极易溶于水、比表面积低、催化剂重复使用困难,极大地限制其利用。均相POMs的固相化是多酸研究领域的重要研究内容。静电纺丝技术是构建一维纳米材料的常见方法,将其应用到POMs的固相化中,将有效提高其循环使用性,同时形成POMs的微环境,为发展基于O_2的5-HMF定向转化提供良好的POMs一维纳米催化剂。主要研究内容:(1)利用静电纺丝并结合孔导向合成方法,成功地制备了H_5PMo_(10)V_2O_(40)/SiO_2介孔纳米纤维(HPMoV/meso-SiO_2(f)),采用IR、~(31)P MAS NMR、SEM、TEM及氮气吸附-脱附等方法对其组成、结构、形貌及孔隙率特性等进行了表征,同时对其吸附性能展开系统研究。以H_2O_2氧化淀粉及O_2氧化5-HMF为模型反应,研究了HPMoV/meso-SiO_2(f)复合纳米纤维与催化活性间的构效关系以及高的催化H_2O_2以及O_2的活性来源。在氧化淀粉中70 ~oC,10 h得到0.58 mol/100 g的羧基含量,氧化5-HMF反应中120 ~oC,8 h得到92.7%5-HMF的转化率和89.2%DFF产率,并通过循环实验评价了HPMoV/meso-SiO_2(f)的稳定性及循环使用性。(2)采用偶联剂(3-氨丙基叁乙氧基硅烷,APTES)和孔模板溶胶-凝胶共聚合的方法制备含有HPMoV/sillica-NH_2的前驱体,结合静电纺丝技术合成了氨基修饰的介孔一维纳米纤维HPMoV/SiO_2-NH_2,简写为HPMoV/meso-SiO_2-NH_2(f)。采用IR、~(31)P MAS NMR、SEM和TEM等手段对其组成、结构和形貌等理化性质进行表征,并考察了其对底物及O_2的吸附性能。在O_2氧化5-HMF的模型反应中,系统研究具有酸-碱双中心的HPMoV/meso-SiO_2-NH_2(f)对催化活性的影响及其高活性的来源。结果表明HPMoV/meso-SiO_2-NH_2(f)引入氨基基团降低催化剂的酸性避免5-HMF的过度氧化,提高DFF的产率,当酸碱比为2.4时在120 ~oC,8 h反应条件下得到93.2%5-HMF转化率和90.0%DFF产率,并通过循环实验评价HPMoV/meso-SiO_2-NH_2(f)的稳定性及循环使用性。(3)通过静电纺丝并结合孔导向剂方法合成介孔HPMoV/ZrO_2纳米纤维(HPMoV/meso-ZrO_2(f))。采用IR、XRD、SEM、TEM和氮气吸附-脱附等手段对其组成、形貌及孔隙率等进行表征,同时对吸附性能展开系统研究。在O_2氧化5-HMF的模型反应中,研究了HPMoV/meso-ZrO_2(f)的催化活性与构效间的关系及高活性的来源。结果表明,Lewis酸性载体的引入提高HPMoV/meso-ZrO_2(f)的总酸量,利于5-HMF转化到DFF。当Lewis/Br?nsted=0.24时,在120 ~oC,8 h反应条件下HPMoV/meso-ZrO_2(f)得到96.2%5-HMF转化率和89.9%DFF产率,催化剂的稳定性及循环使用性通过循环实验进行了评价。(4)本章通过静电纺丝并结合共价键法制备HPMoV@lipid(n)/CeO_2(n=2,4,6,8,10)类脂双分子层纳米纤维,采用IR、~(31)P MAS NMR、SEM及TEM等手段对其组成、结构和形貌等物理化学性质进行表征,同时系统研究了不同表面活性层对5-HMF吸附性能的影响。在5-HMF/O_2的反应体系,研究了HPMoV@lipid(n)/CeO_2的催化活性与构效间的关系及高催化活性的来源,并优化了O_2氧化5-HMF的反应条件。探究表明,可控表面活性层结构的HPMoV@lipid(n)/CeO_2为催化反应提供类似酶反应的微型环境利于5-HMF转化为DFF。HPMoV@lipid(4)/CeO_2在120°C,6 h得到100%5-HMF转化率和95.3%DFF产率,并通过循环实验考察催化剂的稳定性及循环使用性。(本文来源于《东北师范大学》期刊2018-09-01）
茹诗[4]（2018）在《多金属氧酸盐对醇与醛的选择性催化氧化研究》一文中研究指出醇类、醛类、羧酸类化合物是自然界以及日常生活中最为重要的有机化合物,无论是生物体、医药、或者是化工行业,都离不开上述叁种化合物。醇类、醛类、羧酸类化合物的制备也是重要的基础化工产业之一。制备以上化合物的主要方法是以氧化反应为主,而传统的氧化反应基本依靠一些有毒有害强氧化剂,如重铬酸盐、高锰酸盐、高碘酸盐等,这并不符合现代“绿色化学”概念。为了降低反应能耗、减少有毒有害物质的使用,因此,催化氧化成为实现这一目的的有效途径。催化的意义旨在降低反应条件,提升反应效率,同时,在醇醛酸的氧化反应中,加入催化剂可以减少传统强氧化剂的使用,选择一种更为简单有效的方式实现产物的转化。多金属氧酸盐是一种新兴的催化剂,具有极好的氧化还原性质和对底物的普适性。本论文选择一种Anderson型多金属氧酸盐为催化剂,对醇类化合物氧化为醛酮,以及醛类化合物氧化为羧酸的催化效果进行研究。(1)选择以Cu为杂原子中心的Anderson型多金属氧酸盐(NH_4)_4[CuMo_6O_(18)(OH)_6]·5H_2O(Cu~(III)Mo_6)作为催化剂,以氧气作为氧化剂,在较为温和的条件下实现了醛类化合物向羧酸的转化。催化体系对多种醛类均具有相当优秀的催化活性,多数醛类化合物可以在此体系中被催化氧化成相应羧酸,且生成的羧酸产率可达99%。催化剂绿色环保,研究表明可以循环使用,循环六次催化活性不会有很大的变化,且结构稳定。(2)在前一个研究内容的基础上,我们研究了Cu ~(III)Mo_6催化剂对芳香醇类化合物催化氧化生成羰基类化合物的性能。通过反应条件筛选,我们确定了最优的反应条件。实验表明,该催化体系对芳香醇类同样具有良好的适应性,一级和二级芳香醇均可被高效催化氧化成相应醛酮类化合物,且产率可观。对于含氮、氧、硫的杂环醇类,也可以定量地氧化到醛酮。同时,我们对反应机理进行了研究推测,通过ESI-Ms测定反应中可能生成的活性中间体(Mo ~(IV))POMCu ~(II)=O,并根据以上实验推测了本实验的催化机理。通过本实验可以看出,Anderson结构的催化剂具有良好的催化活性、结构稳定性、制备方法简单、绿色环保,在工业生产方面具有极大潜力。(本文来源于《上海应用技术大学》期刊2018-06-30）
杜宇[5]（2018）在《混合价锰取代的多金属氧酸盐的薄膜制备及电催化水氧化活性研究》一文中研究指出随着世界人口的逐渐增加和科学技术的迅猛发展,人们加剧了对能源使用的迫切要求。目前,地球上的能源主要来自化石燃料的燃烧,然而这些资源是不可再生的,对它们的滥用已导致了严重的温室效应等环境问题。鉴于以上问题,开发可以代替化石燃料的廉价,环保的新能源迫在眉睫。其中,氢能是热量高,产物无污染的可再生能源。推广氢能的使用可以减少对化石燃料的使用量,有效降低二氧化碳的排放量,遏制全球变暖的趋势。氢能最直接的制备方法就是水氧化分解。水分解反应通常包括水氧化和质子还原过程,从动力学角度来讲,水氧化过程包含缓慢的质子转移和O–O键的形成,是整个水催化反应的瓶颈。因此,开发出高效的水氧化催化剂尤为重要。多金属氧酸盐经过近二百年的发展,成为无机化学中一类应用广泛的簇状化合物,它们具有可调节的酸性,可逆的氧化还原性质,抗氧化性和优异的热稳定性。这些特殊的性质使其在催化领域研究广泛。仿照绿色植物光合作用中Mn_4CaO_5对水分解的催化作用,人们也在多金属氧酸盐中寻找结构相似的化合物作为水分解反应发生的催化剂。水氧化催化剂主要包括光催化剂和电催化剂,其中电催化剂是指在电极上施加反应发生的驱动力,在催化剂的作用下发生析氢和析氧反应。因此,寻找水分解的电催化剂一直是研究热点。尽管各种电催化剂被研究,找到具有高催化活性的水分解电催化剂是人们追求的目标。基于这一研究思路,我们选择了几种与Mn_4CaO_5具有类似结构的含有锰簇的多金属氧酸盐作为研究对象,将其应用到电催化水氧化过程中作为催化剂,分别研究了其在溶液和薄膜状态下的催化活性,目的是找到具有高催化活性的催化剂材料。1.我们合成了含有十六个锰的两种化合物,分别为Na_(19.5)Cs_(8.5)[Mn~Ⅲ_(10)Mn_6~ⅡO_6(OH)_6(PO_4)_4(A-ɑ-SiW_9O_(34))_4](Mn16–Cs)和Na_(18)Rb_(10)[Mn_4~ⅢMn~Ⅱ_(12)(OH)_(12)(PO_4)_4(A-ɑ-SiW_9O_(34))_4](Mn16–Rb),它们具有相似的结构,但是含有Mn~Ⅲ和Mn~Ⅱ的比例不同。为了比较它们电催化水分解的催化活性,一方面,我们在中性的电解质溶液中分别测试了它们作为均相催化剂时水分解的析氧电流;另一方面,将它们与聚二烯丙基二甲基氯化铵和氯化叁(2,2′–联吡啶)钌(Ⅱ)六水合物分别组装到电极表面制备成薄膜材料,然后在中性的电解质溶液中分别测试了它们作为多相催化剂时水分解的析氧电流。结果表明,在相同的催化条件下,Mn16–Cs的催化活性高于Mn16–Rb,氯化叁(2,2′–联吡啶)钌(Ⅱ)组装的薄膜催化活性优于聚二烯丙基二甲基氯化铵组装的薄膜。此外,稳定性实验证实了薄膜材料在电催化水分解过程中具有较好的稳定性。2.我们研究了Na_(19.5)Cs_(8.5)[Mn~Ⅲ_(10)Mn_6~ⅡO_6(OH)_6(PO_4)_4(A-ɑ-SiW_9O_(34))_4](Mn16–Cs)和Na_(18)Rb_(10)[Mn_4~ⅢMn~Ⅱ_(12)(OH)_(12)(PO_4)_4(A-ɑ-Si W_9O_(34))_4](Mn16–Rb)与石墨烯制备的复合材料的催化活性。考察了活性组分浓度、薄膜厚度、组装方法对水氧化催化活性的影响。研究结果表明,在两种组装方法构筑的薄膜中含Mn16-Cs的组分膜均表现出较高的催化活性。而且电沉积法构筑的薄膜材料其活性与石墨烯的浓度及电沉积环数有关。对比两种组装方法,层层组装方法构筑的薄膜表现出较高的稳定性。3.我们合成了另外叁种包含锰簇的多金属氧酸盐化合物,分别为Na_(2.5)K_(4.5)[Mn_3~Ⅱ(OH)_3(H_2O)_3(A-ɑ-SiW_9O_(34))·15H_2O,K_4[Mn_3~Ⅲ(OH)_3(H_2O)_3(A-ɑ-SiW_9O_(34))]·10H_2O和Na_(3.5)K_(2.5)[Mn_3~ⅢMn~ⅣO_3(CH_3COO)_3(A-ɑ-SiW_9O_(34))]·20H_2O·NaCH_3COO·0.5KCH_3COO,并在相同实验条件下研究了它们在溶液状态下对水分解的电催化活性。结果发现,含有混合价四锰的化合物具有较高的催化活性。然后,我们将四锰化合物与Co_3O_4材料组装在电极表面制备了薄膜,相比四锰和聚二烯丙基二甲基氯化铵组装的薄膜而言,四锰和Co_3O_4组装的薄膜具有更好的催化活性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
翟永彦[6]（2018）在《Anderson型多金属氧酸盐催化氧化偶联反应的研究》一文中研究指出选择性氧化一直是化学领域中重要的并富有挑战性的课题之一。传统的醇类选择性氧化方法需要消耗化学计量或更大量的氧化剂,毒性大,价格成本高,有些反应还会产生化学计量的金属盐废弃物或者废酸加剧了环境污染等问题。随着人们对生态坏境的重视,空气、氧气和双氧水被认为是非常绿色的氧化剂,但是,这种氧化过程通常需要催化剂。催化剂是绿色氧化的核心技术,研发绿色、高选择性和高活性的催化剂是催化领域重要的研究方向。金属催化剂是最受欢迎的选择之一,尤其是有机金属络合催化剂。近二十年来,金属有机催化剂在选择性氧化方面取得了重大进展,但在催化氧化过程中它们存在不稳定性、金属残留、难回收利用和环境不友好等问题一直制约其工业应用。因此,我们认为寻找廉价易得的金属催化剂,无论是在理论研究还是工业上的应用都具有深远的意义。相比之下,多金属氧酸盐是一种非常具有优势的催化剂,它有着独特的氧化还原性质,对氧化剂的强耐久性和环境兼容性。近些年来,多金属氧酸盐因为其丰富的特性而在众多催化反应中发挥着重要作用,结构相对简单、分子量小、活性位点明确的Anderson型多酸在催化领域研究至今报道极少。基于文献报道和我们课题组的研究成果,本论文主要探究Anderson型多金属氧酸催化氧化偶联反应进行研究,工作主要分为以下3部分:(1)以Cu为中心的Anderson型多金属氧酸盐作为一种无机配体支撑的金属催化剂催化胺类化合物自身氧化偶联生成亚胺化合物,同时探究了醇与胺交叉偶联生成不对称亚胺化合物。(2)以Fe为中心Anderson型多金属氧酸盐催化有机卤化物氧化到醛或酮、胺的氧化合成亚胺以及醇与胺交叉偶联生成亚胺。(3)使用Cr催化剂[N(C_4H_9)_4]_3[CrMo_6O_(18)(OH)_3C(OCH_2)_3CH_2OH]催化醇与胺一锅法制备酰胺化合物。反应都在温和的反应条件下进行,分子氧或过氧化氢作为氧化剂,催化剂具有较好的催化活性、优良的稳定性和耐用性,并且该催化氧化反应可以很容易地扩大到克级,催化活性几乎没有改变。另外,我们做了控制实验对催化剂催化机理进行了简单推测。(本文来源于《上海应用技术大学》期刊2018-05-16）
佟彤[7]（2018）在《多金属氧酸盐的设计合成及催化甘油氧化性能研究》一文中研究指出现代社会科技发展突飞猛进,由此而引发的环境与能源危机也日渐严重,如何在更好的实现资源整合的基础上兼顾环境保护成为重要议题。生物质能源有着来源广、易获得、储量大的独特优势,是一种绿色、可持续型能源。甘油作为生物质能源的其中一种,广泛存在于自然界以及工业生产的副产物中,因此,采用一定的化学方法,将甘油转化为其他产品,可以实现废物利用和开发新资源的双赢。本文拟利用绿色催化剂——杂多酸和复合型杂多酸催化剂的氧化还原活性,实现了甘油氧化反应的高转化率及产物的高选择性,根据以上内容,本论文分别设计合成了含有Lewis金属的缺位型催化剂、氧化型催化剂和固载型催化剂,应用于甘油的转化,具体研究内容如下:1.第二章设计并合成了具有Lewis中心的缺位Keggin型杂多磷钨酸盐催化剂K_5PW_(11)MO_(39)(M=Co~(2+),Fe~(2+),Mn~(2+),Cu~(2+),Ni~(2+),缩写为K_5PW_(11)M),考察了其氧化还原性能及在甘油氧化转化中的催化性能。对于不同金属取代的十一系列多金属氧酸盐,其催化甘油转化活性与其组成及氧化还原性能有关,其活性次序K_5PW_(11)Cu>K_5PW_(11)Ni>K_5PW_(11)Co>K_5PW_(11)Fe>K_5PW_(11)Mn,乳酸选择性次序为K_5PW_(11)Cu>K_5PW_(11)Ni>K_5PW_(11)Mn>K_5PW_(11)Fe>K_5PW_(11)Co。其中,活性最好的K_5PW_(11)Cu的最优反应条件为:3.40 mmol/L催化剂,140℃,1.0 MPa O_2下反应7 h,甘油最大转化率达到65.3%,乳酸选择性为27.3%。此外,K_5PW_(11)Cu还具有良好的循环使用性,经过6次循环后,仍保持较高的催化活性。另外,通过MIMPS酸性离子液体来调控K_5PW_(11)Cu的Br?nsted酸性,实验结果证明,B酸性多酸离子液体[MIMPS]_nK_(5-n)PW_(11)Cu表现出高于K_5PW_(11)Cu的催化活性,源于在分子中存在Br?nsted酸性,促进中间产物酸化转化。2.第叁章合成了钒取代的磷钼杂多酸催化剂HPMo_(11)V,并对其进行了元素分析、IR、XRD、CV、XPS等表征。将其应用于甘油氧化实验中,最佳反应条件为:3.38 mmol/L HPMo_(11)V,0.8 MPa O_2,在120℃条件下反应4 h时,甘油的转化率达到92.3%,草酸的选择性达到83.7%。其催化活性主要源于多酸催化剂中含有Mo和V等氧化性活性中心和强Br?nsted酸性。3.第四章设计合成了复合担载型催化剂HPMo_(11)V/HAP(HAP为羟基磷灰石),并对其进行了一系列表征。考察了其在甘油氧化转化中的活性,以及复合催化剂组成性质间的关系,发现甘油转化和草酸的选择性与HPMo_(11)V在HAP的担载量呈一定的线性关系。以HPMo_(11)V/HAP(41.9%)为催化剂,最佳反应条件下:催化剂用量为0.08 g,反应时间是5 h,反应温度在120℃,氧气通入量为1.0 MPa O_2,甘油的转化率为90.7%,草酸的选择性为85.1%。通过循环实验证明,该非均相催化剂具有很好的可重复利用性和稳定性。(本文来源于《东北师范大学》期刊2018-05-01）
赵萍萍,张云云,李道宽,崔洪友,张丽鹏[8]（2018）在《基于多金属氧酸盐的介孔离子催化剂催化苯一步氧化制苯酚（英文）》一文中研究指出苯酚是一种重要的有机化工原料,工业上主要采用合成路线长、原子利用率低、能耗高、环境污染严重的异丙苯法生产.当前,随着绿色化学的普及,H_2O_2催化苯一步氧化制苯酚受到越来越多的关注.在研究的众多催化剂中,钒取代杂多酸被认为是该反应最有效的催化剂之一.然而,纯杂多酸易溶于H_2O_2催化的苯羟基化反应体系,导致污染严重、后处理和分离困难.为了获得可回收的固体杂多酸催化剂,通常将其负载于多孔载体上,但这种方法常伴随着活性组分易溶脱,反应速率慢等缺点.因此,在H_2O_2催化苯一步氧化制苯酚体系中获得高效、可重复使用的杂多酸基固体催化剂仍然是一个挑战.采用有机单元修饰杂多酸是制备杂多酸基固体催化剂的有效方法.研究表明,有机基团的引入可以有效调控杂多酸的溶解性和氧化还原性.另一方面,催化剂中的疏水微环境也能有效促进非极性底物与催化活性中心的相互作用,提高反应速率,改善催化活性.因此,我们通过离子交换法将对二甲苯型双核咪唑离子液体阳离子与含钒杂多阴离子结合,研究制备了一种具有疏水微环境的介孔杂多酸基离子固体催化剂.采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、N2吸附-脱附和CHN元素分析等表征手段对催化剂进行全面分析.结果表明,该催化剂是一种具有较高比表面积的半无定形疏水有机杂多酸盐.在H_2O_2催化的苯一步氧化制苯酚反应中引导了液-固两相催化体系,在反应时间1 h,反应温度70 oC,苯酚产率可达到28.9%,与均相纯杂多酸的催化活性基本相当,且催化剂重复使用性能良好.催化剂构效关系和反应动力学研究表明,高比表面积和疏水微环境的构建加快了苯与催化活性中心的相互作用,提高了催化反应速率和产物选择性.同时,咪唑基离子液体阳离子通过分子内的电子相互作用改善了杂多阴离子的氧化还原能力,也赋予固体催化剂更高的催化活性.该研究为H_2O_2催化苯一步氧化制苯酚反应提供了一种制备简单,经济高效,可重复使用的杂多酸基固体催化剂.(本文来源于《催化学报》期刊2018年02期）
丁勇[9]（2017）在《多金属氧酸盐光催化水氧化的研究:从均相到多相体系》一文中研究指出多金属氧酸盐(POMs)在快速、可逆以及逐步多电子转移的过程中不会发生结构的变化。我们合成、表征了一系列过渡金属取代的POMs,在光催化和电催化体系中考察了它们的产氧活性。其中,[Co~(Ⅲ)Co~(Ⅱ)(H_2O)W_(11)O_(39)]~(7-)是第一例用于光催化水氧化的Keggin型多金属氧酸盐。[Fe_(11)(H_2O)_(14)(OH)_2(W_3O_(10))_2(α-SbW_9O_(33))_6]~(27-)和[Cu_5(OH)_4(H_2O)_2(A-α-SiW_9O_(33))_2]~(10-)分别是首个基于含Fe和Cu的POM型水氧化催化剂。[{β-Si Ni_2W_(10)O_(36)(OH)_2(H_2O)}_2]~(12-)是目前所有被报道用于催化水氧化的含NiPOM中活性最好的均相催化剂。通过电势差证实了Ru(bpy)_3]~(3+)与[(Mn(H_2O))_3(SbW_9O_(33))_2]~(12-)之间有快的电子转移效率。(本文来源于《第十五届全国光化学学术讨论会会议论文集》期刊2017-08-21）
陈光灿[10]（2017）在《多金属氧酸盐/聚苯胺/五氧化二钒复合材料制备、表征及光催化性能》一文中研究指出本文采用直接合成法合成CuW_(11)Al、Ni W_(11)B,通过化学氧化法以(NH4)2S2O8为氧化剂,合成PANI/V_2O_5,最后通过静电自组装法将CuW_(11)Al、NiW_(11)B与PANI/V_2O_5复合,制得CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、Ni W_(11)B/PANI/V_2O_5。采用IR、UV、XRD、XPS、SEM、氮气吸附、TG-DTG等方法对复合材料的组成、外貌、结构、性质进行表征。表征结果表明:IR、UV、XRD、XPS、等实验证明CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、NiW_(11)B/PANI/V_2O_5仍然保持杂多阴离子的Keggin结构,热重分析法证明所合成的样品稳定性高,SEM表明两种复合材料分布较为均匀,晶型规整有序。本实验研究了复合材料CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、Ni W_(11)B/PANI/V_2O_5的光催化性能,并用两种复合材料作为催化剂分别对亚甲基蓝和龙胆紫进行光催化降解实验。探究不同pH,不同催化剂用量,不同初始浓度等条件下,对亚甲基蓝、龙胆紫脱色率的影响。分别确定了CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、NiW_(11)B/PANI/V_2O_5对亚甲基蓝、龙胆紫光催化降解的最佳条件。然后在最佳条件下将CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、NiW_(11)B/PANI/V_2O_5与其所对应的杂多酸、PANI/V_2O_5进行光催化对照。实验结果证明了CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、NiW_(11)B/PANI/V_2O_5的催化活性要好于杂多酸和PANI/V_2O_5。光催化活性从大到小依次为:CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、NiW_(11)B/PANI/V_2O_5>杂多酸盐>PANI/V_2O_5。实验还探究了不同光源下CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、Ni W_(11)B/PANI/V_2O_5的光催化性能,对CuW_(11)Al/PANI/V_2O_5、NiW_(11)B/PANI/V_2O_5进行光催化循环实验。(本文来源于《齐齐哈尔大学》期刊2017-06-01）
多金属氧化酸盐论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着对可再生和可持续能源需求的增加,采用化学方法合成材料替代石油碳源变得非常重要。尽管太阳能、风能和地热能等可再生能源越来越受到重视,但这些可再生能源都不能生产有机化学品。生物质能是唯一一种可再生的绿色碳源。作为生物精炼过程中的生物源中间体,5-羟甲基糠醛(5-HMF)被认为是非常重要的化学前体,并多用于塑料、液体燃料和药品的生产。5-HMF的氧化产物2,5-二甲酰基呋喃(DFF)可用于有机导体、聚席夫碱、药物、抗真菌剂、交联剂和聚乙烯醇电池分离剂的合成。所以获得DFF对于社会发展具有非常重要的意义。多金属氧酸盐(POMs)是一类具有独特结构和性质的催化材料,如何开展相应的催化生物质转化研究对于生物质利用及POMs催化研究领域扩展有重大意义。基于此我们开展了含钼钒多金属氧酸盐催化剂的设计及在氧气氧化5-HMF中性能研究。1.采用电纺丝法制备了H_5PMo_(10)V_2O_(40)/壳聚糖纳米纤维(HPMoV/CS-f),对其进行红外光谱(IR)、X-射线粉末衍射(XRD)、磷核磁(~(31)P NMR)、X-射线光电子能谱(XPS)等表征确定化合物的结构尺寸和样貌形态,将其应用在氧气氧化5-HMF反应中。探究最佳条件:100 mg底物量,4 mL溶剂用量,催化剂60 mg,在120 ~oC下,通入0.8 MPa氧气,反应进行6 h。5-HMF的转化率达到96.2%,DFF的产率94.1%,DFF的选择性97.8%。发现通过POMs修饰壳聚糖纳米纤维,使催化剂具有氧化还原性、碱性和较高表面积的纳米纤维结构,从而增强了催化活性。反应结束后,催化剂经回收利用,重复10次实验其活性没有明显的降低,反应前后催化剂结构稳定,基本保持不变。2.设计合成了(NH_4)_5H_6PV_8Mo_4O_(40)/Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2固体催化剂(NPVMo/HAP),采用IR、循环伏安(CV)、XRD等对其进行了表征分析。探究最佳条件:126 mg底物量,10 mL溶剂用量,催化剂70 mg,在130 ~oC下,常压通入氧气,反应进行8 h。5-HMF的转化率为96%,DFF的产率为83.8%,DFF的选择性为87.3%。其催化活性主要来源于Mo和V的氧化还原中心和Br?nsted的强酸性以及羟基磷灰石的碱性。反应后,催化剂回收利用,重复使用6次,活性没有明显损失,通过IR、XPS等表征,发现其中多金属氧酸盐阴离子结构没有变化,多酸的浸出量大约为5.8%。反应前后催化剂结构稳定保持不变。3.采用电纺丝法制备了(NH_4)_5H_6PV_8Mo_4O_(40)/CeO_2纳米纤维(NPVMo/CeO_2-f),并实现了5-HMF向DFF的高效氧化。通过多酸修饰CeO_2,使其具有较强氧化还原性能、基本碱性位点和较高表面积的纳米纤维结构,从而增加了催化活性。探究最佳条件:126mg底物量,10 mL溶剂用量,催化剂70 mg,在130 ~oC下,常压通入氧气,反应进行7h。5-HMF的转化率为98%,DFF的产率为86.7%,DFF的选择性为88.5%。催化剂具有良好的稳定性,在相同条件下,进行7次重复使用,活性物无显损失,且浸出多酸量较少(1.5%)。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多金属氧化酸盐论文参考文献
[1].姜影.多金属氧酸盐的设计合成及其在芳醇氧化反应中的性能研究[D].东北师范大学.2019
[2].李裴丽.固体多金属氧酸盐设计合成及其在催化氧化5-羟甲基糠醛反应中的性能研究[D].东北师范大学.2019
[3].闫思琦.多金属氧酸盐纳米纤维复合材料的构建及催化5-羟甲基糠醛氧化性能研究[D].东北师范大学.2018
[4].茹诗.多金属氧酸盐对醇与醛的选择性催化氧化研究[D].上海应用技术大学.2018
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[9].丁勇.多金属氧酸盐光催化水氧化的研究:从均相到多相体系[C].第十五届全国光化学学术讨论会会议论文集.2017
[10].陈光灿.多金属氧酸盐/聚苯胺/五氧化二钒复合材料制备、表征及光催化性能[D].齐齐哈尔大学.2017