HmPMo12-nVnO40-SBA-15催化劑的制備及其催化性能研究.pdf

1、本研究針對介孔分子篩SBA-15具有比表面積大、孔道結(jié)構(gòu)規(guī)整、孔徑易調(diào)節(jié)、穩(wěn)定性較好等優(yōu)點和表面酸中心濃度低、晶格缺陷少、不具有氧化還原性等缺點，以及Keggin型磷鉬釩雜多酸由于其獨特的酸性、氧化還原性和假液相行為，在許多類型的反應(yīng)中具有十分優(yōu)異的催化性能和比表面積小影響催化活性的發(fā)揮等實際問題，將HmPMo12-nVnO40雜多酸固載于SBA-15上，得到高比表面、高活性的負載型雜多酸催化劑，旨在有效地克服 HmPMo12-nVnO

2、40催化劑比表面積小和SBA-15本身催化活性低之不足。本文在制備HmPMo12-nVnO40雜多酸的基礎(chǔ)上，采用溶膠凝膠法和浸漬法合成了 HmPMo12-nVnO40/SBA-15負載型催化劑，并研究了HmPMo12-nVnO40/SBA-15催化劑對苯羥基化反應(yīng)的催化性能。
　　在酸性條件下，采用乙醚萃取法合成了 HmPMo12-nVnO40系列雜多酸，并通過XRD、FT-IR、UV-Vis、TG-DTA、ICP元素分析和 H

3、2-TPR分析手段對樣品進行了表征。結(jié)果表明：在本實驗條件下合成反應(yīng)最佳時間為60min，最佳溫度為90℃；最佳pH值為2。FT-IR、UV-Vis和XRD分析結(jié)果證明，合成的HmPMo12-nVnO40雜多酸為 Keggin型雜多酸。通過 TG-DTA和 ICP元素分析確定合成的HmPMo12-nVnO40系列雜多酸的分子式為 H4PMo11VO40?11H2O， H5PMo10V2O40?10H2O和H6PMo9V3O40?6H2O

4、。以HmPMo12-nVnO40雜多酸為基礎(chǔ)，采用溶膠凝膠法和浸漬法合成了 HmPMo12-nVnO40/SBA-15催化劑。兩種方法負載后的催化劑結(jié)構(gòu)性能發(fā)生了不同的改變，通過 XRD、FT-IR、UV-Vis、TEM、N2吸附-脫附和 H2-TPR分析手段對樣品進行了表征。結(jié)果表明，負載后的 SBA-15均保持了高度有序的六方孔道結(jié)構(gòu)；兩種制備方法合成的負載型催化劑具有不同的孔徑、孔容及比表面積；溶膠凝膠法比浸漬法合成的催化劑具有更

5、好的分散性、更佳的長程有序性、主客體有更強的相互作用和更強的氧化還原性。
　　將制得的 HmPMo12-nVnO40/SBA-15催化劑應(yīng)用于苯羥基化反應(yīng)中，分別考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、苯與雙氧水物質(zhì)量比、催化劑用量、催化劑重復(fù)使用性和不同釩數(shù)目取代的催化劑等因素對催化性能的影響。研究結(jié)果表明，HmPMo12-nVnO40/SBA-15催化劑具有較高的催化活性，苯與 H2O2的物質(zhì)量比例為1:3、反應(yīng)時間為2h、反應(yīng)溫度為70℃