Dawson型磷钨酸负载SiO2催化剂的制备及催化合成四氢呋喃研究

"这篇论文是2013年发表在《江苏大学自然科学版》上的科研成果，主要研究了H6P2W18O62/SiO2催化剂的制备、表征及其在四氢呋喃合成中的催化效果。通过溶胶-凝胶法，成功负载了Dawson型磷钨酸到SiO2载体上，形成负载量为30%的催化剂，并保持了Dawson结构。实验以1,4-丁二醇脱水生成四氢呋喃的反应为探针，评估了催化剂的酸催化性能。经过正交试验和单因素试验，确定了最佳反应条件，即催化剂用量为1,4-丁二醇质量的6.6%，反应温度185-190℃，反应时间40分钟，四氢呋喃的平均收率达到91.70%。此外，催化剂在重复使用5次后，其催化活性基本保持不变，四氢呋喃的收率仍可维持在90.90%。该研究对于理解磷钨酸负载型催化剂的性能和在有机合成中的应用有重要价值。" 本文介绍了一项关于H6P2W18O62/SiO2催化剂的研究，该催化剂由Dawson型磷钨酸负载于SiO2载体上，采用的是溶胶-凝胶法制备。这种方法是一种常见的无机纳米材料合成技术，能确保磷钨酸负载后依然保持其特有的Dawson结构，即P2W18O62的层状结构。负载量达到30%，意味着磷钨酸在SiO2上分布均匀，有利于提高催化效率。 为了测试这种催化剂的性能，研究人员选择了1,4-丁二醇脱水制备四氢呋喃作为探针反应。四氢呋喃是一种重要的有机化合物，广泛用于化学工业，特别是作为溶剂和有机合成的中间体。通过正交试验和单因素试验，研究人员系统地调整了反应参数，如催化剂用量、反应温度和反应时间，最终确定了最优条件。这些条件下的四氢呋喃收率高达91.70%，显示了催化剂在催化1,4-丁二醇环化脱水合成四氢呋喃过程中的高效性。 此外，该研究还考察了催化剂的稳定性。在连续使用5次后，催化剂的催化活性基本保持不变，表明其具有良好的重复使用性，四氢呋喃的收率依然可以维持在90.90%以上。这一特性对于催化剂的实际应用至关重要，因为它降低了生产成本并提高了经济效益。 这项研究不仅展示了H6P2W18O62/SiO2催化剂在四氢呋喃合成中的高效催化作用，也为负载型磷钨酸催化剂的设计和优化提供了理论依据，对于推进有机合成和催化剂科学的发展具有积极意义。