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杂多酸催化剂综述 班级：应用化学二班 学号名：高云强 杂多酸一杂多酸杂多酸是由不同的含氧酸缩合而制得的缩合含氧酸的总称。是强度均匀的质子酸,并有氧化还原的能力。通过改变分子组成,可调节酸强度和氧化还原性能。水分存在时形成的拟液相,也能影响其酸性和氧化还原性能。 杂多酸（Heteropoly Acid，简写为HPA ）是由杂原子（如P、Si、Fe、Co等）和多原子（如Mo、W、V、Nb、Ta等）按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸，具有很高的催化活性，它不但具有酸性，而且具有氧化还原性，是一种多功能的新型催化剂，杂多酸稳定性好，可作均相及非均相反应，甚至可作相转移催化剂，对环境无污染，是一类大有前途的绿色催化剂，它可用作以芳烃烷基化和脱烷基反应、酯化反应、脱水/化合反应、氧化还原反应以及开环、缩合、加成和醚化反应等。因杂多酸独特的酸性、“准液相”行为、多功能（酸、氧化、光电催化）等优点在催化研究领域中受到研究者们的广泛重视。杂多酸(HPA) 一直是无机化学、结构化学、应用化学的重要研究课题。它具有: (1) 结构确定,有一般配合物和金属氧化物的主要结构特征,有电子和质子转移P贮藏能力; (2) 不同的元素可表现出其酸性和氧化还原性的差别,使其催化性能可控,有利于催化剂设计; (3) 易溶于水和有机溶剂,可负载于硅凝胶或活性碳等物质,显示出很高的催化能力及选择性,可用于均相和非均相催化反应系统; (4) 具有较好的热稳定性。因此,国内外对杂多酸化学的基础研究和应用研究非常活跃。二 杂多酸催化剂概述 杂多阴离子是由两种以上不同含氧阴离子缩合而成的聚合态阴离子（如PW12O403-）。由同种含氧阴离子形成的聚合态阴离子称为等多聚阴离子。杂多酸化合物是指杂多酸（游离酸形式）及其盐类。 12WO42-+HPO42-+23H+→PW12O403-+12H2O已知多种聚阴离子结构，Keggin结构的聚阴离子。具有Keggin结构的杂多酸化合物热稳定性较高，并且相当容易制得。杂多酸酸根PMo12O403-是杂多阴离子的一种，杂原子P和多原子Mo的比例是1：12，故称为12磷钼酸阴离子。这种阴离子结构，首先由Keggin所阐明，故常以Keggin 的名字命名。自Keggin首先确定了缩合比为1：12的杂多酸阴离子结构后，在大量发现的杂多酸结构中，Keggin结构是最有代表性的杂多酸阴离子结构，它是由12MO6(M=Mo、W)八面体围绕一个PO4四面体构成。此外，还有一些其他阴离子结构，它们的主要差别在于中央离子的配位数和作为配位体的八面体单元（MO6）的聚集态不同，从而形成非Keggin型及假Keggin型等结构。下面两表分别列出了钼、钨的杂多酸及其盐的主要系列。1.1 钼杂多酸的种类X ：Mo 中心原子 化学式 中心基团 结构 1 : 12 A: P5+、As5+、Si4+、Ge4+、Sn4+、Ti4+、Zr4+ B: B3+、Ge4+、Th4+、U4+ [Xn+Mo12O40](8-n)- [Xn+Mo12O42](12-n)- XO4 XO12 已知 1 : 11 P5+、As5+、Ge4+ [Xn+Mo11O89](12-n)- — 已知 1 : 10 P5+、As5+ [Xn+Mo10OX](2X-60-n)- — 未知 1 : 19 Mn4+、Ni4+ [Xn+Mo9O32](10-n)- XO6 未知 1 : 9 P5＋ [Xn+Mo9O31OH](11-n)- XO4 已知 1: 6 A: Te6+、I7+ [Xn+Mo12O42](12-n)- XO6 已知 B: Co3+、Cr3+、Fe3+、Ga3+、Ni4+、Rh3+ [Xn+Mo12O42](12-n)- XO6 已知 2 : 18 P5+、As5+ [Xn+Mo12O42](12-n)- XO4 已知 1.2钨杂多酸及其盐的种类X ：Mo 中心原子 化学式 中心基团 结构 1 : 12 P5+As5+Si4+Ti4+Co3+ Fe3+、B3+V5+ [Xn+W12O40](8-n)- XO4 已知 1 : 10 Si4+、Pt4+ [Xn+W10OX] (2X-60-n)- — 未知 1 : 9 Be2+ [Xn+W9O31](8-n)- — 未知 1 : 6 A: Te6+、I7+ [Xn+W6O24](12-n)- XO6 已知 B: Ga3+、Ni4+ [Xn+W6O24](6-n)- XO6 已知 2: 18 P5+、As5+ [X2n+W18O62](16-n)- XO4 已知 1.3杂多酸化合物作为固体酸催化剂的主要优点如下：A、可通过改变组成元素以调控其酸性及氧化还原性。B、从分子水平上看，杂多阴离子可能是