杂多酸(盐)及其催化.ppt

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1、SeminarII学生　孙颖导师　刘中民辅助导师王华杂多酸（盐）及其催化NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸催化剂的应用进展杂多酸催化剂的制备进展杂多酸的结构和特性内容结论与展望NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸的结构和特性1近年来，杂多酸(盐)作为有机合成和石油化工中的催化剂已经愈来愈受到人们的关注。它具有结构确定的优点。既有配合物和金属氧化物的结构特征，又有酸性和氧化还原性能;既可作为均相或

2、多相催化剂，又可作为能同时传递质子和电子的双功能催化剂。在某些反应中，它的催化活性和选择性超过复合氧化物和分子筛。J.Berzelius1826年J.F.Keggin丙烯水合1972年“分析器件”发现应用结构1934年21世纪新阶段精细化学品的催化合成：多酸化合物及其催化，[俄]科热夫尼科夫著，2005，2NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸的构型14235Waugh1:9Keggin1:12Wells-Dawson2:18Dexter-Silverton1:12A

3、nderson-Evans1:6杂多酸的结构和特性1AppliedCatalysisA:General256(2003)51–68键多面体空间装配NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORYHPA杂多阴离子反荷离子结晶水杂多酸的结构和特性1NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸催化剂的制备进展2类型注释实例表面型体相型（Ⅰ）体相型（Ⅱ）普通类型，反应发生在表面上，速度∝表面积假液相反应，反应物被吸收在固体体相内，

4、并在体相内反应，速度∝体积（质量）反应主要发生在表面，但通过氧化还原载体的扩散，体相内也进行反应，速度∝体积（质量）醛及CO的氧化反应低温下醇脱水反应脱氢氧化及氢的氧化反应NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸的结构和特性1ConceptTexTextTextTextText具有确定的Keggin等结构1具有酸性和氧化性2独立的反应场所3具有独特的配位能力4表面具有离子交换性杂多化酸独特的组成和结构，赋予它一系列的优点，主要特性如下：5NATURALGASUTILIZ

5、ATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸催化剂的制备进展2杂多酸制备近期的研究方向是开发新的合成方法，其中包括在水中和非水溶剂中的合成，在杂多酸中引入有机官能团和金属有机官能团，杂多酸的负载及原位合成分子筛杂多酸复合物X-射线衍射法二级结构或三级结构红外光谱一级结构核磁共振多原子化学环境相同电子自旋共振顺磁金属极谱溶液杂多酸的表征NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸催化剂的制备进展2杂多酸催化剂有三种形式：杂多酸、杂多酸盐（酸式盐）

6、、固载化的杂多酸（盐）CatalysisToday55(2000)117–12412杂多酸盐（酸式盐）AppliedCatalysisA:General270(2004)101-111杂多酸3固载化杂多酸NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸催化剂的制备进展2负载型杂多酸复合物合成的一般原理。杂多酸与载体表面之间的相互作用基本属于酸碱反应。载体表面的酸碱性质是杂多酸在其表面牢固程度的主要影响因素。当载体表面呈碱性时,作用机理为:MOH(s)+H+(aq)MOH2+(s

7、)MOH2+(s)+[HPA]-(aq)M(HPA)(s)+H2O(l)当载体表面羟基呈酸性时,作用机理为:MOH2+(s)+[HPA]-(aq)MOH2+(HPA)-(s)JournalofCatalysis232(2005)210–225杂多酸催化剂的固载化-负载于表面NATURALGASUTILIZATIONANDAPPLIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸催化剂的制备进展2杂多酸催化剂的固载化-进入孔道高等学校化学学报，2005，26（7）：1198-1201NATURALGASUTILIZATIONANDAPP

8、LIEDCATALYSISLABORATORY杂多酸催化剂的制备进展2将具有各种结构与组成的杂多阴离子(HPOA)嵌入化学通式为〔MⅡ1-xMⅢx(OH)2〕(An-x/n)•yH2O的阴离子粘土层间，合成多酸型层柱微孔