磷鎢酸鈰催化劑的制備及催化性能研究.pdf

1、本文用鎢酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)生成鎢酸沉淀,將鎢酸沉淀用磷酸溶解,得到清亮的磷鎢酸溶液,經(jīng)過(guò)濃縮、結(jié)晶得到磷鎢酸晶體,按一定化學(xué)計(jì)量比將磷鎢酸晶體和氯化鈰溶液混合,控制溶液 pH值<1,經(jīng)濃縮、結(jié)晶得到磷鎢酸鈰系列催化劑CexH3-3xPW12O40(x=0-1)。經(jīng)BET測(cè)定比表面積在1.7-9.5 m2/g之間;IR和XRD分析表明,CexH3-3xPW12O40具有完整的Keggin結(jié)構(gòu);TG-DSC表明,Ce的摻入有助于提高結(jié)合水的

2、穩(wěn)定性,提高催化劑的熱穩(wěn)定性。
　　以月桂酸和甲醇的酯化反應(yīng)為探針實(shí)驗(yàn),研究催化劑CexH3-3xPW12O40的催化性能,結(jié)果表明,x=1時(shí),即 CePW12O40的催化性能最好;同時(shí)研究 CePW12O40不同脫水溫度下的催化性能,結(jié)果表明,室溫下干燥的 CePW12O40催化活性最高;選擇室溫干燥的 CePW12O40作為催化劑,分別催化合成月桂酸甲酯、棕櫚酸甲酯以及棕櫚酸和硬脂酸的混合酸甲酯,研究不同酸醇摩爾比、不同反應(yīng)時(shí)

3、間、不同催化劑用量對(duì)羧酸轉(zhuǎn)化率的影響。在最佳反應(yīng)條件的基礎(chǔ)上,研究催化劑的循環(huán)利用工藝。
　　CePW12O40催化合成月桂酸甲酯,反應(yīng)溫度67℃,酸醇摩爾比1:15,反應(yīng)時(shí)間4 h,催化劑用量為月桂酸質(zhì)量的7％;催化劑直接循環(huán)催化反應(yīng)7次,月桂酸轉(zhuǎn)化率下降到77%;催化劑重結(jié)晶循環(huán)利用10次,月桂酸轉(zhuǎn)化率均大于97%。
　　CePW12O40催化合成棕櫚酸甲酯,反應(yīng)溫度67℃,酸醇摩爾比1:12,反應(yīng)時(shí)間4 h,催化劑用量

4、為棕櫚質(zhì)量的9%,催化劑重結(jié)晶循環(huán)利用10次,棕櫚酸轉(zhuǎn)化率均大于96%。
　　CePW12O40催化合成棕櫚酸和硬脂酸的混合酸甲酯,反應(yīng)溫度67℃,酸醇摩爾比1:10,反應(yīng)時(shí)間4 h,催化劑用量為混合酸質(zhì)量的8%,催化劑重結(jié)晶循環(huán)利用10次,混合酸轉(zhuǎn)化率均大于96%。
　　新制備的磷鎢酸鈰和在合成月桂酸甲酯反應(yīng)10次重結(jié)晶循環(huán)利用后的磷鎢酸鈰催化劑經(jīng)XRD和IR對(duì)比分析,催化劑結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變,磷鎢酸鈰催化劑的循環(huán)利用是可行的