H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41催化剂的制备、表征及其催化合成乙酰水杨酸

采用浸渍法将Dawson结构的磷钨酸H6P2W18O62(简写为P2W18)负载在MCM-41分子筛上,制备出新型P2W18/MCM-41催化剂;采用FTIR,XRD,SEM,EDS等方法对催化剂进行了表征。表征结果显示,P2W18/MCM-41催化剂既保持了MCM-41分子筛的孔道结构,又保持了P2W18的Dawson结构。同时研究了P2W18/MCM-41催化剂对乙酰水杨酸合成反应的活性,通过正交实验确定了优化工艺条件:n(水杨酸)∶n(乙酸酐)=1.0∶1.5、P2W18/MCM-41催化剂用量2.7%(基于反应物的质量)、反应温度80℃、反应时间10 min。在此优化条件下,乙酰水杨酸收率为88.1%。P2W18/MCM-41催化剂重复使用5次,乙酰水杨酸收率仍可达76.7%。     

硅藻土负载Dawson型磷钨酸铯的制备、表征及催化氧化合成己二酸

以硅藻土为载体,采用浸渍法制备出CsxH6-xP2W18O62·nH2O/硅藻土催化剂。对催化剂进行FT IR、XRD、SEM、NH3 TPD及N2吸附 脱附表征。将该催化剂用于催化H2O2氧化环己酮合成己二酸,并考察了Cs离子取代度和CsxH6-xP2W18O62·nH2O负载量对催化活性的影响。结果表明,30%Cs3H3P2W18O62/硅藻土的催化活性最高。采用正交设计方法得到对己二酸收率影响由大到小的因素依次为H2O2用量、反应时间、反应温度、催化剂用量,最佳工艺条件为催化剂用量占环己酮质量分数51%、n(C6H10O)/n(30%H2O2)=1/5、反应温度105℃、反应时间50 h,此时己二酸的收率为853%,纯度为999%。30% Cs3H3P2W18O62/硅藻土具有良好的稳定性,重复使用5次,己二酸收率仍可达701%。     

原位合成H4SiW12O40@C协同UV/H2O2降解罗丹明B模拟废水

以H4Si W12O40及可溶性淀粉为起始原料,原位合成了H4Si W12O40@C光催化剂,并采用SEM、EDS、XRD、FTIR、UV-vis、BET对其进行了表征。对H4Si W12O40@C协同UV/H2O2降解罗丹明B废水工艺进行了研究,考察了不同因素对降解效果的影响及协同效应,并探讨了催化氧化反应机理。研究结果表明:UV-Si W20@C-H2O2体系能高效快速降解废水中的罗丹明B,产生了明显的协同效应。在优化工艺条件下,即在250m L初始p H值为3、质量浓度为100mg/L的罗丹明B废水中,Si W20@C催化剂0.15g、H2O2浓度14mmol/L、温度25℃、高压汞灯功率500W、紫外照射70min条件下,罗丹明B脱色率达到了95.78%。紫外可见光谱和HPLC结果显示,罗丹明B分子结构被破坏,分解成了含苯环结构等有机小分子。此外,Si W20@C催化剂还具有较好的重复使用性能。     

负载型杂多酸催化合成乙酰水杨酸的研究

以水杨酸和乙酸酐为原料，负载型杂多酸为催化剂合成了乙酰水杨酸。考察催化剂用量、水杨酸和乙酸酐物料配比、反应时间、温度等因素对反应的影响。结果表明：当n（水杨酸）：n（乙酸酐）为1．0：1．5，催化剂用量为水杨酸质量的5％，71～75℃反应15min，产率达94．2％。     

微波促进Fe2+-K2SO8体系快速降解甲基橙废水的研究

采用微波促进Fe2+-K2S2O8体系处理甲基橙(MO)染料废水,考察了初始pH、微波功率、反应时间、K2S2O8投量及K2S2O8与Fe2+摩尔比对MO脱色率的影响,同时对不同处理方式进行了比较,并进行了降解机理探讨和动力学分析.结果表明,微波促进Fe2+-K2S2O8体系能快速降解废水中的MO,在50mL初始pH=6、质量浓度为500 mg/L的MO废水中,微波功率280W,微波辐照9min,c(K2S2O8)为9.82 mmol/L,K2S2O8与Fe2+摩尔比为50的优化处理条件下,MO脱色率达到了98.6％,微波促进Fe2+-K2S2O82-体系降解MO废水产生了协同效应.动力学研究表明,反应符合1级反应动力学规律,反应速率常数k=0.341 4 min-1,反应半衰期2.03 min.     

H6P2W18O62/MCM-48催化剂的制备、表征及催化绿色合成己二酸

以MCM-48为载体,通过浸渍法制备了H6P2W18O62/MCM-48催化剂,并采用FT-IR、XRD、SEM、EDS对催化剂进行表征。以微波促进30%(质量分数)H2O2氧化环己酮合成己二酸反应为探针,考察了H6P2W18O62/MCM-48的催化性能,并通过正交实验确定了优化的工艺条件。结果表明,采用H6P2W18O62负载量40%的H6P2W18O62/MCM-48催化剂,在优化的合成己二酸的工艺条件下,即催化剂质量分数(以环己酮质量计)5.1%、n(C6H10O)∶n(H2O2)∶n(H2C2O4.2H2O)=100∶450∶1.88、反应温度95℃、微波功率300 W、反应时间3.5h,己二酸收率可达81.3%;催化剂重复使用5次,己二酸收率仍可达到64.6%。     

Dawson型磷钨酸的电化学性能及其催化合成己二酸

制备了Dawson结构磷钨酸(H6P2W18O62.13H2O)催化剂,并通过UV-Vis及电化学方法分别对其结构和电化学性能进行了表征;以微波辐射促进30%(w)H2O2氧化环己酮制备己二酸为探针反应,考察了该催化剂的性能。通过正交实验和单因次实验探讨了反应条件对催化反应的影响,最适宜的反应条件为:n(环己酮):n(H2O2):n(草酸):n(催化剂)=100:500:3.0:0.25、反应温度100℃、微波辐射功率400 W、反应时间3.5 h,在该反应条件下,己二酸收率达91.78%。当催化剂重复使用5次后,收率仍可达62.50%。相比常规加热,微波辐射加热具有操作简便、反应时间短、收率高和环境友好等优点。     

磷钨钒杂多酸的制备、表征及催化合成四氢呋喃

通过水热法制备了系列Keggin结构磷钨钒杂多酸催化剂,并通过FT-IR、UV-Vis对催化剂结构进行表征.以1,4-丁二醇脱水合成四氢呋喃为探针反应,考察催化剂催化性能.通过正交实验确定了反应的优化条件:钒原子取代个数为3,催化剂质量分数为3.93％(相对1,4-丁二醇质量),反应温度180 ～ 190℃,反应时间50 min,四氢呋喃平均收率达85.4％.催化剂重复使用3次,收率仍可达82.3％.本工艺具有绿色、安全、操作简单等优点.     

Dawson结构磷钨酸催化绿色合成己二酸

以自制Dawson结构磷钨酸为催化剂,在无有机溶剂、相转移催化剂的情况下,用过氧化氢氧化环己烯合成己二酸。探讨了催化剂用量、过氧化氢用量、反应时间、反应温度对反应的影响。结果表明:较佳反应条件为环己烯:过氧化氢:催化剂摩尔比100:500:0.2,反应温度100℃,反应时间为5 h时,合成的己二酸收率可达76.6%;该反应符合串级反应机制。     

通过绿色化学实验培养学生创新能力

我们以绿色化学思想为指导,在实验教学活动中开展微型化实验、串联实验、利用CAI模拟实验等绿色化学实验研究和应用,从而培养了学生的创新能力。