负载型钨镓多金属氧酸盐催化剂

环氧化物是一类用途极广的精细化工原料和药物中间体,形成环氧化物最重要的途径就是烯烃的环氧化。环氧化反应无论是在有机合成还是化学工业中都占有举足轻重的地位,因此,对烯烃环氧化的研究一直是化工行业的一个热点。

近些年来,多金属氧酸盐(POMs)得到了快速的发展,其结构类型已经远远的超过了传统的Keggin和Dawson等经典结构,其组成元素也从Mo、W和V等丰产元素拓展到涵盖元素周期表中的70多种元素。随着多金属氧酸盐合成方法的不断更新,一批具有新奇结构且意义重大的POM相继被合成出来。但是,在实际催化应用中,POMs也存在催化剂颗粒小、难以回收、利用效率低等缺点,这不仅会约束催化剂的应用范围,同时也增加了其在工业催化应用中的经济成本。

负载型钨镓多金属氧酸盐催化剂图片

有研究人员提出一种负载型钨镓多金属氧酸盐催化剂,这种催化剂可应用于环烯烃的环氧化。其制取步骤包括:

1)将36.3gNa2WO4·2H2O溶于60mL去离子水中配成浓度为1.8mol/L的溶液,然后加入6g浓度为0.1mol/L的乙酸,加热至沸;

2)配制1mol/L的Ga(NO3)3溶液;

3)在电磁搅拌的条件下,取10mL的步骤2)所得的Ga(NO3)3溶液逐滴滴入步骤1)所得的溶液中,搅拌30min,同时调节溶液pH至最终pH为8.5;

4)将20g固体醋酸钠逐步分批加入到步骤3)所得的溶液中,冷却至室温,得到GaW11混合物;

5)过滤步骤4)得到的GaW11混合物,用甲醇洗涤所得的固体数次后干燥;

6)取步骤5)得到的固体0.054mmol,和另取的0.064mmol氨丙基三乙氧基硅烷加入10ml去离子水中,在室温下连续搅拌2小时;

7)然后将8.75ml无水乙醇、1.2mmol硅酸四正丁酯、1.5mL 30%的氨水逐步滴入到步骤6)所得的溶液中,在室温条件下,电磁搅拌24小时,完成二氧化硅的一步生成以及POMs在一氧化硅上的负载。所制备的多空二氧化硅的载体的孔径为10~20nm;

8)将步骤7)所得混合物进行离心,离心的转速为2000rpm,下层沉淀物用体积比为1:1的乙醇溶液洗涤数次,最后置于干燥皿中干燥,得到负载型钨镓多金属氧酸盐催化剂.

将负载型钨镓多金属氧酸盐催化剂应用于环烯烃的环氧化,其催化条件温和,催化过程中无需溶剂,氧化剂为绿色无污染的分子氧,并且环己烯的环氧化,有较高的转化率和选择性。

 

 

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