鎢雜多酸三大應用

鎢雜多酸是一類結構確定的納米尺度的無機簇合物，特別是Keggin結構的鎢雜多酸，因結構穩定並同時具備酸性和氧化還原性，可以用來設計不同的功能催化劑而倍受青睞，其優越的催化性能主要體現在石油化工、汙水處理和以輕工業等領域。

在石化領域，鎢雜多酸可用作酸催化劑，其催化活性是無機酸的100-1000倍，可以在很溫和的條件下進行催化反應，而且不容易發生副反應。鎢雜多酸比鉬雜多酸具有更高的催化活性是因為含鎢雜多酸的酸性更強，鎢雜多酸作為酸催化劑可以催化的反應有：酯化及醋交換反應、硝化反應、稀炔）烴水合反應，脫烷基化反應、燒基化反應和環氧化物的醚化反應等，幾乎石化產業中大部分需要用催化劑的化工產品都可以用鎢雜多酸來催化，而且無毒無害，清潔環保。

在汙水處理領域，鎢雜多酸的吸收峰處於紫外區，而尾部譜帶則可延伸至可見光區。通過選擇不同的取代配原子可以對雜多酸的光譜性質進行調節。因此鎢雜多酸也有著媲美鎢酸鹽的光催化劑，目前已知磷鎢雜多酸[PW₁₂O₄₀]^3-、矽鎢雜多酸[SiW₁₂O₄₀]^4-均可用于光催化劑應用降解有機污染物。

在輕工業領域，雜多酸可以有效的催化醇的選擇性氧化反應，生成相應的醛或硐。己二酸、乙酸辛酯、肉桂酸異戊醋、丁酸丁醋、大豆油基多元醇等許多化工製劑都可以用鎢雜多酸進行催化制取，用於醇的氧化反應中，以為H₂O₂為氧化劑，基於磷鎢酸的負載催化劑活性表現最優良，其催化醇氧化的轉化率均在93%以上，而且催化活性高於離子液體修飾的雜多酸均相催化劑。反應完成以後催化劑可以通過簡單地處理進行回收並重複使用，重複使用七次後催化劑的活性並沒有明顯的降低。並且對反應後的催化劑做紅外光譜表徵，與初始合成的催化劑相比，結構未發生改變。

鎢雜多酸作為催化劑被廣泛的研究因其具有如下的特性：第一，易溶于水、乙醇和丙酮等極性較強的小分子溶劑，而不溶於甘油等極性較弱的大分子溶劑或非極性溶劑，因此可作為均相或固體催化劑；第二，鎢雜多酸陰離子結構較穩定，而選擇不同的組成原子會形成不同性質的雜多酸，其中一些性能的表徵可在雜多陰離子的分子水準上實現；第三，雜多酸同時具備酸性和氧化還原性，可以根據這些性質設計不同的功能催化劑，維持雜多陰離子結構不變，改變組成基團。