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第25卷第3期 北 京化 工 大 学 学 报 Vol25．No 3 1998正 JOURNALOFBEUINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY 1998 层柱化合物苯膦酸锆及其 衍生物的制备与表征 c=)∈／f an s* ． D G ．Ev 王 作新 段 雪 用… ， 螈 ． 。~ 029) 摘 要 研究了苯膦酸锆zr(c6H5pO3)2· O及其混合配体形式的衍生物磷酸苯膦酸锆 zr (c6 P )z (HPq) · O的不同制备方法．其中 ． 的值随实验条件的不同而不同。实 验证明，这类化合物具有典型的层状结构．而且其层间距离在不同条件下可以有不同的结果。 由x-Ray粉末衍射法及元素分析的结果可知，HF酸络合法制得的Zr(c6 P )2·5H2O的层间 距为 1．51nm；HF酸络合法和交换法制得的zr(c6 PO3)2 (HP。d) · 。的层间距分别为 1．49nm和 1．58nm；当磷酸大大过量时．将形成 间层型结构，层间距为2、41m 。这类化合物 的结晶水含量影响层间距，但不影响层状结构及结晶度。 关键词 层 比合物；有机膦酸锆 ；苯膦酸锆 { 分类号 。63 ．51 引言 ／＼ 嚆酿葺 n．磷酸锆(n．zrP)是一种典型的阳离子型层状化合物 。其结构特性、离子交换性 能、催化性能及插层化学正在不断地为 人们所了解。将n．ZrP分子中的P．OH全 部或部分换成P．R，就成为有机膦酸锆或 其衍生物 J。用苯膦酸 (c6H5PO3H2) 沉淀溶液中的z一 离子，可得苯膦酸锆 (ZrPP)。若用苯膦酸与磷酸(H3PO4)的 混合 物，可 制 得 磷 酸 苯膦 酸锫 (P— ZrPP) ‘。这类化合物具有与a-ZrP相 图 I 苯膦酸锆ZrPP的结构模型示意图 似的层状结构，且不溶于水和有机溶剂。 Fig 1 Projectionofthestructureof ZrPP的理想结构模型如图1所示Is]。 zirconium pheny]phozphonate(ZrPP) ZrPP分子中的对称性要求每个锆原子都位于夹层的平面上，结果使膦酸基团倾斜与 垂直方向成 30。【，这不同于n．ZrP分子中锆原子在夹层平面上交替出现的现象 。 P．zrPP型层柱晶体的层间苯环的排列方式可以是多种多样的。这类化合物具有酸性 和疏水性，并且其热稳定性很高．因而可作为多相催化反应的酸性催化剂或离子交换材 料。另外，根据不同的制备条件或利用插层化学．可以提到不同层间距的产物，这也就意 收稿 日期 ：1998—02—18 第一作者：男，30岁．硬士研究生 *英国Exeter大学 · 60 北 京 化 工 大 学 学 报 1998 味着可能具有不同的择形效果。这类化合物除了本身的择形催化性能以外，还可将对某些 化学反应有特殊催化作用的活性种引入层间，充当载体的同时，改善活性种的选择性。因 此，这类化合物具有很好的应用前景。 1 实验部分 1．1 I-IF络合法制备 zrPP及P．ZrPP 1．1．1 ZrPP的制备 在塑料瓶中，将 z~och8·H20(2．76g，8．56mmo1)溶解于 20mL 去离子水中，并加入6．5mL浓HF溶液，静置30min。用另一烧杯将C6HsP03H2(2．34g， 14．8mmo1)溶于 100mL去离子水中，并把该溶液倒入塑料瓶中。混合均匀，