Wells-Dawson型磷钨酸制取方案

杂多酸是杂原子(如P、Si、Co等)含氧酸和多原子(如Mo、W、V 等)含氧酸按一定的结构缩合、脱水组成的一类含氧多酸，其既具有强酸性，又具有氧化还原性，被广泛的应用于催化剂领域。磷钨酸是一种常用的杂多酸，其具有较强的酸性、优异的导电性和强氧化性能，在光催化降解有机废水领域得到了广泛的应用。

磷钨酸具有两种结构：Keggin型和Wells-Dawson型。其中，Keggin型磷钨酸应用广泛，相关的研究较多，但Wells-Dawson型磷钨酸则较少，事实上，Wells-Dawson也具有丰富的酸和更好的热稳定性，其对于某些酸的催化反应，它的催化表现则更好。一般来说，高纯度Wells-Dawson型磷钨酸的制备方法需要经过以下步骤：

1、将磷酸加热到80-100℃；将钨酸分成6-10份，并在1-5小时内分批加入到80-100℃ 的去离子水中混合均匀得到钨酸的水溶液，钨酸的水溶液中钨酸的摩尔浓度为1.5-3mol/ L；

2、将钨酸的水溶液在80-100℃时加入到80-100℃的磷酸中，并水浴或微波加热到 100-140℃下反应12-24小时得到磷钨酸溶液，其中，磷酸与钨酸的摩尔比为7.5-15:1；

3将磷钨酸溶液与无机酸混合放置3-5小时酸化，随后使用乙醚萃取5-8次，将收集的下层液在100-120℃下干燥6-12小时得到磷钨酸。

高纯度Wells-Dawson型磷钨酸的制备方法采用钨酸代替钨酸钠作为原料，能够有效的避免将Na离子引入到反应中降低成品磷钨酸的纯度和收率。该方法将磷酸加热到80-100℃的反应临界温度保持活性，将溶解度较低的钨酸溶于80-100℃的 去离子水得到钨酸的水溶液，随后将钨酸的水溶液加入到磷酸中，使钨酸分子与磷酸分子混合均匀并保持分散状态，并在100-140℃下反应12-24小时得到磷钨酸溶液，在反应过程中钨酸分子与磷酸分子脱水、缩合形成P：W＝2:18的Wells-Dawson型磷钨酸，所得到的高纯度Wells-Dawson型磷钨酸，其具有纯度高，杂质少，催化性能强的优点。

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