固载化磷钨酸铯盐催化剂的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种固载化磷钨酸铯盐催化剂，通过在合成金属‑有机骨架材料UiO‑66的过程中引入磷钨酸铯，使得制备出的金属有机骨架固载的磷钨酸铯催化剂中，活性组分磷钨酸铯盐与金属‑有机骨架UiO‑66的质量比达到0.2~0.65；固载催化剂的比表面积达到794‑1045m²/g。本发明制备方法采用一步原位合成，能有效防止活性中心磷钨酸铯盐的流失，提高了催化剂的物理和化学稳定性；较好保持了磷钨酸铯盐的Keggin结构以及强酸性和氧化还原性的双重特性，应用范围较广；有利于反应物质在催化剂上的吸附扩散，从而提高了催化剂的催化效率；同时本发明制备方法简便，方法简单，易于操作，反应后易于和产品过滤分离，无腐蚀性，对环境无污染。

主权项

一种固载化磷钨酸铯盐催化剂的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：第一步，分别取一定质量的碳酸铯和磷钨酸配成相应浓度的水溶液，并在室温下将碳酸铯溶液以0.1 mL/min~2 mL/min的速率滴加到磷钨酸溶液中，滴加完后继续搅拌8h，再于室温下静置陈化6~18h；然后在323 K温度下缓慢蒸发水分，得到的白色固体于383 K温度下烘干12h，再于473~673K温度下焙烧2h，得到磷钨酸铯盐备用；其中碳酸铯的水溶液浓度为0.25 mol/L，磷钨酸的水溶液浓度为0.08 mol/L，二者的摩尔比为碳酸铯: 磷钨酸=5:4；第二步，将一定量的对苯二甲酸和四氯化锆加入到一定量的N,N‑二甲基甲酰胺中,10~50℃下磁力强烈搅拌；然后加入浓盐酸,搅拌1~3h；再加入适量第一步制备的磷钨酸铯盐,继续搅拌1~3h；然后在90~160℃温度下晶化10~60h；取出固体物，并用N,N‑二甲基甲酰胺和CH₃OH过滤洗涤多次，最后将洗涤后的固体烘干,在120~250℃温度下活化6~24h，得到含磷钨酸铯盐20~65%、比表面积为794‑1045m²/g的成品催化剂；其中，对苯二甲酸与四氯化锆的摩尔比为2~1，N,N‑二甲基甲酰胺与四氯化锆的摩尔比为40~130，浓盐酸与对苯二甲酸的摩尔比为1~3。