毕业论文(2)

酒 泉 职 业 技 术 学 院

毕业设计（论 文）

2011 级 应用化工技术 专业

题 目： 杂多酸催化剂的发展进程 毕业时间： 专 业： 应用化工技术 姓 名： 于亚辉 李鹏强 王瑜 指导教师： 赵丽 班 级： 2011级应化（3）班

二○一三年三月十四日

酒泉职业技术学院 2014 届各专业

毕业论文（设计）成绩评定表

姓名 指导教师第一次指导意见 指导教师第二次指导意见 指导教师第三次指导意见 指导教师评语及评分 成绩： 签字（盖章） 年 月 日 签字（盖章） 年 月 日 签字（盖章） 年 月 日 年 月 日 年 月 日 成绩： 签字（盖章） 年 月 日 于亚辉 李鹏强 王瑜 班级 2011级应化（3）班 专业 应用化工技术 年 月 日 答辩小组评价意见及评分 教学系毕业实践环节指导小组意见 学院毕业实践环节指导委员会审核意见 说明：1、以上各栏必须按要求逐项填写.。2、此表附于毕业论文 (设计)封面之后。

杂多酸型催化剂的应用研究及其进展

摘 要: 介绍了杂多酸及其载体的一些特性，综述了负载型杂多酸在烷基化反新型

催化材料杂多酸(HPA)自20世纪70年代中期以来一直受到催化领域研究者的广泛重视,有关的基础研究、应用研究及工业化开发不断深入。杂多酸是由中心原子(如P、Si、Fe、Co、Ge等)和配位原子(如Mo、W、V、Nb、Ta等)以一定的结构通过氧原子配位桥联而成的含氧多元酸的总称,按其阴离子结构可分为Keggin、Dawson、Anderson、Waugh、Silverton五种类型。杂多酸及其盐类结构确定、热性能稳定,具有“准液相行为”和多功能(强酸性、强氧化性、阻聚作用、光电催化)等优点,已有大量文献予以报道.但是,杂多酸均相催化反应还存在催化剂回收困难及一定程度的污染环境、腐蚀设备等问题,而且杂多酸比表面积较小(1～10m2/g),不能充分发挥催化活性,因此,把杂多酸有效地负载于多孔载体上,大大提高其比表面积,进行气-固和液固-固非均相催化反应,将为其应用开辟更广阔的前景。本文专门综述了负载型杂多酸(盐)的制备、表征、表面作用机理、各种载体负载杂多酸(盐)的催化性能和研究应用进展。

关键词：杂多酸，酯化反应

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一、杂多酸简介

杂多酸是两种或两种以上无机含氧酸盐缩合而成的多元酸的总称，是一类含氧桥的多酸配合物。目前用作催化剂 的主要有Hn[XM12O40（]简写为XM）结构的Keggin型杂多酸。在Keggin结构中,杂多阴离子的结构[AB12O40]n-为一级结构， 是由12个BO6八面体围绕1个中心AO4四面体构成；杂阴离子与反荷阴离子组成二级结构。杂多酸结构确定，既兼有配合物和金属氧化物的结构特征，又兼有酸性和氧化还原性[1～4]，还具有特殊的“假液相”行为[5]。杂多酸(HPA)具有强酸性和氧化性,被广泛用作均相和多相催化剂,已被列为大力开发的新催化剂材料之一[1]。以HPA为催化剂已成功开发的项目有丙烯水合制异丙醇、丁烯异丁烯的水合、甲基丙烯醛氧化制甲基丙烯酸等；此外,HPA 催化烷基化、醚化、磺化、烯烃环氧化等有机反应的基础研究则是异常活跃。

HPA经负载后,催化剂有许多新性能,如比表面增大、B酸和L酸类型和酸量改变、活性中心 增多等,从而提高了催化剂的催化活性和选择性。已报道负载HPA的载体有分子筛,γ-Al2O3,SiO2及活性炭等。本研究研制了一种新型的负载型杂多酸复合催化剂,并将其用于催化甲醇脱水制二甲醚。通过研究杂多酸含量对催化剂活性的影响,考察了反应压力、反应温度、质量空速等条件对甲醇脱水生成二甲醚转化率的影响,以找出在甲醇脱水生成二甲醚反应中使用该催化剂的最佳条件。但是杂多酸的比表面积较小(<10 m2/g),使其在催化方面的应用受到限制。将杂多酸负载在合适的载体上可提高其表面积,不仅能使其具有更高的催化活性和选择性,产物易分离,催化剂易回收,简化了生产工艺。因此目前的研究工作主 要是寻找可支撑的载体

朱洪法等[6]归纳了载体在催化剂中所起的作用:①增加有效表面和提供合适的孔结构；②提高催化剂的耐磨性和热稳定性，从而延长催化剂的寿命；③提供活性中心；④载体与活性组分作用形成新化合物或固体，产生新的化合物形态及晶体结构，从而引起催化剂活性的变化，这时候载体的作用往往与助催化剂的作用相类似；⑤增加催化剂的抗毒性能，可大大延长催化剂的使用寿命；⑥均相催化剂的载体化。目前关于杂多酸固载化的方法很多[7]，如:浸渍法、吸附法、共沉淀法、离子交换

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