Author(s): ZHU Qing1 LIANG Li-Ping1, 2 JIA Zhi-Qi1 GAO Chun-Guang1 ZHAO Yong-Xiang1, *
Pages: 491-498
Year: 2011 Issue:  2
Journal: Acta Physico-Chimica Sinica
Keyword:  二氧化锆气凝胶;  磷钨杂多酸;  多钨酸盐;  四氢呋喃;  聚合;
Abstract: 采用过量浸渍结合溶剂蒸发将磷钨杂多酸(TPA)分散于ZrO2气凝胶表面(TPA的质量分数为5%-45%),再经750°C空气气氛焙烧得到多钨酸盐修饰ZrO2固体酸催化剂.借助N2吸附、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶吸附红外(Py-IR)光谱对催化剂的结构及酸性质进行表征,针对四氢呋喃(THF)开环聚合反应考察其酸催化性能.研究发现,TPA与ZrO2之间较强的相互作用抑制了ZrO2的晶化,同时也在一定程度上稳定了TPA的Keggin(凯金)-阴离子结构.高温焙烧的催化剂中,活性组分以ZrO2锚定的表面相(包括含有畸变或缺陷型Keggin单元的杂多酸盐及以Zr为杂原子的类杂多酸物种等)和TPA完全分解形成的氧化物体相存在,各物种的相对量取决于TPA的负载量.催化剂表面同时具有中等强度的布朗斯特德(Brnsted)酸与路易斯(Lewis)酸中心,且初始TPA负载量为20%的催化剂实现了活性组分在载体表面的单层覆盖,因而显示最大的总酸量,对THF聚合反应也表现出最高的催化活性.在反应温度为40°C、时间为20h条件下,聚合物收率达30.9%±2%,数均相对分子质量为2698±100;在催化剂重复使用6次过程中,活性未见明显降低.