⑴ 季铵盐上的n与磷钨酸根作用力强吗
中的吧,不知道你说的强弱标准是什么;首先这两个基团都比较大,导致分子间距比较大;吸引力不会很强;但是季铵盐中的氮典型的正电性,磷钨酸跟是一个阴离子基团,所以肯定会作用的,作用力大小要看这个季铵盐结构了,毕竟你说的季铵盐很笼统。
⑵ 磷钼钨酸与磷钼酸、磷钨酸的差别
磷钼酸,磷钨酸是两种不同的酸
磷钼钨酸作为鞣质分光光度法检测的着色剂
是两种酸的混合溶液~
大一些的试剂公司一般都有配制好的溶液卖
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⑶ 磷钨酸与氨水反应有白色沉淀吗
磷钨酸与氨水反应应该是会生成白色沉淀的。磷钨酸属于杂多酸,可以电离出氢离子,与氨水反应会发生中和反应生成水和相应的氨盐,磷钨酸季铵盐。
⑷ 用磷钨酸如何制金属钨和磷酸
磷钨酸
英文名:tungstophosphoric acid
分子量:2880.3
在一定的焙烧温度下可能生产钨的氧化物。
钨是稀有金属,也是重要的战略物资,在古代被称为“重石”。1783年被西班牙人德普尔亚命名。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属,熔点极高,硬度很大。
2、性质
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钨是稀有高熔点金属,属于元素周期表中第六周期(第二长周期)的VIB族。钨是一种银白色金属,外形似钢。钨的熔点高,蒸气压很低,蒸发速度也较小。钨的化学性质很稳定,常温时不跟空气和水反应,不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液。溶于王水以及硝酸和氢氟酸的混合液。高温下能与氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合,但不与氢化合。
钨的主要物理性质如下:
元素符号: W
原子序数: 74
稳定同位素及其所占百分比: 180(0.14);182(26.41); 183(14.40);184(30.64);186(28.41)
原子体积:(立方厘米/摩尔) 9.53
相对原子质量: 183.85
元素在太阳中的含量:(ppm) 0.004%
元素在海水中的含量:(ppm) 0.000092%
自由原子的电子层结构:
原子体积: 9.53 cm3/mol
原子半径: 137皮米
外围电子排布: 5d46s2
声音在其中的传播速率:(m/S) 4620
氧化态: Main W-4, W-2, W-1, W0, W+2, W+3, W+4, W+5, W+6
电离能 (kJ /mol): M - M+ 770 M+ - M2+ 1700 M2+ - M3+ 2300 M3+ - M4+ 3400 M4+ - M5+ 4600 M5+ - M6+ 5900
第一电离能: 775kJ/mol。
电负性: 1.7。
密度: 19.35克/每立方厘米。
晶体结构及晶格常数:
α-W:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。β-W:立方晶格 a=5.046 nm(630℃以下稳定)
晶胞参数:
a = 316.52 pm
b = 316.52 pm
c = 316.52 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
熔点: 3410±20℃
沸点: 5927℃
莫氏硬度: 7.5
熔化潜热: 40.13±6.67kJ/mol
升华热: 847.8 kJ/mol(25℃)
蒸发热: 823.85±20.9kJ/mol(沸点)
电阻温度系数: 0.00482 I/℃
电子逸出功: 4.55 eV
热中子俘获面: 19.2 b
弹性模量: 35000—38000 MPa(丝材)
扭力模量: ~36000Mpa
体积模量: 3.108×1011-1.579×107t+0.344×103t2 Pa
剪切模量: 4.103×1011-3.489×107t+7.55×103t2 Pa
压缩性: 2.910-7 cm/kg
钨有两种变型,α和β。在标准温度和常压下,α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在630℃以下是稳定的,在630℃以上又转化为α钨,并且这一过程是不可逆的。
同位素:
同位素符号 自然丰度 半衰期 衰变类型 衰变释放能量 衰变产物
180W 0.12% 1.8E18年 α 2.516MeV 176Hf
181W 人工合成 121.2天 ε电子捕获 0.188Mev 181Ta
182W 26.50% 稳定元素,不发生衰变。108个中子
183W 14.31% 稳定元素,不发生衰变。109个中子
184W 30.64% 稳定元素,不发生衰变。 110个中子
185W 人工合成 75.1天 β 0.433MeV 185Re
186W 28.43% 稳定元素,不发生衰变。112个中子
注:Mev是兆电子伏特的缩写
3、种类
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主要的钨矿有十几种,我国主要有两种;黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钨酸钙矿)。
1.黑钨矿(FeMn)WO4。颜色有暗灰色、淡红褐、淡褐黑、发褐及铁褐等颜色。半金属光泽、金属光泽及树脂光泽。通常为叶片状、弯曲片状、粒状和致密状;也有的呈厚板状、尖柱状等单斜晶系晶体,常与白色石英一起以脉络的形式充填在花岗岩及其附近的岩石裂缝中。硬度5-5.5,比重7.1-7.5。参差状断口。性脆,有弱磁性。黑钨矿是炼钨和制造钨酸盐类的主要原料。
2.白钨矿MnWO4。颜色为灰白色,也有黄褐、绿和淡红色等。油脂光泽。它属正方晶系,形成双锥状的假八面体或板状晶体,晶面有时可见斜条纹,其中插生双晶者较为常见。也有的晶体呈皮壳状、肾状、粒状和致密块状。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆,贝壳状或参差状断口。受荧光灯照射时,白钨矿可发出美丽的浅蓝色荧光。白钨矿产于我国江西大庚、湖南大顺窿、云南文山等地。多成砂矿,可用淘重砂法淘洗得到白钨矿。
4、用途
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目前世界上开采出的钨矿,80%用于优质钢的冶炼,15%用于生产硬质钢,5%其他用于其他用途。钨可以制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削金属,是一种用途较广的金属。
18世纪50年代,化学家曾发现钨对钢性质的影响。然而,钨钢开始生产和广泛应用是在19世纪末和20世纪初。
1900年在巴黎世界博览会上,首次展出了高速钢。因此,钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的出现标志了金属切割加工领域的重大技术进步。钨成为最重要的合金元素。
1900年,俄国发明家А.Н.Ладыгин首先建议在照明灯泡中应用钨。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金法,采用压力加工的工艺方法之后,钨才有可能在电真空技术中得到广泛的应用。
1927——1928年采用以碳化钨为主成分研制出硬质合金,这是钨的工业发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的工具钢,在现代技术中得到了广泛的使用。
钨以纯金属状态和以合金系状态广泛应用于现代技术中,合金系状态中最主要的是合金钢、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨合金和强热合金。钨主要分别应用于以下工业领域:
一、钢铁工业:
钨大部分用于生产特种钢。广泛采用的高速钢含有9%——24%的钨、3.8%——4.6%的铬、1%——5%的钒、4%——7%钴、0.7%——1.5%碳。高速钢的特点是在空气中有高的强化回火温度(700——800℃)下,能自动淬火,因此,直到600—650℃它还保持高的硬度和耐磨性。合金工具钢中的钨钢含有0.8%——1.2%的钨;铬钨硅钢含有2%——2.7%的钨;铬钨钢中含有2%——9%的钨;铬钨锰钢中含有0.5%——1.6%的钨。含钨的钢用于制造各种工具:如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模,气支工具等零件。钨磁钢是含有5.2%——6.2%的钨、0.68%——0.78%碳、0.3%——0.5%铬的永磁体钢。钨钴磁钢含有11.5%——14.5%的钨、5.5%——6.5%钼、11.5%——12.5%钴的硬磁材料。它们具有高的磁化强度和矫顽磁力。
碳化钨基硬质合金:
钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。这些合金含有85%——95%的碳化钨和5%——14%的钴,钴是作为粘结剂金属,它使合金具有必要的强度。主要用于加工钢的某些合金中,还含有钛、钽和铌的碳化物。所有这些合金都是用粉末冶金法制造的。当加热到1000——1100℃时,它们仍具有高的硬度和耐磨性。硬质合金刀具的切削速度远远地超过了最好的工具钢刀具的切削速度。硬质合金主要用于切削工具、矿山工具和拉丝模等。西安元英粉末合金材料有限公司
热强和耐磨合金:
作为最难熔的金属钨是许多热强合金的成分,如3%——15%的钨、25%——35%的铬、45%——65%的钴、0.5%——0.75%的碳组成的合金,主要用于强烈耐磨的零件,例如航空发动机的活门、压模热切刀的工作部件、涡轮机叶轮、挖掘设备、犁头的表面涂层。
在航空火箭技术中,以及要求机器零件,发动机和一些仪器的高热强度的其它部门中,钨和其它给熔金属(如钽、铌、钼、铼)的合金用作热强材料。
触头材料和高比重合金:
用粉末冶金方法制造的钨-铜合金(10%——40%的铜)和钨-银合金,兼有铜和银的良好的导电性、导热性和钨的耐磨性。因此,它成为制造闸刀开关、断路器、点焊电极等的工作部件非常的效的触头材料。成分为90%——95%的钨、1%——6%的镍、1%——4%的铜的高比重合金,以及用铁代铜(—5%)的合金,用于制造陀螺仪的转子、飞机、控制舵的平衡锤、放射性同位素的放射护罩和料筐等。
电真空照明材料:
钨以钨丝、钨带和各种锻造元件用于电子管生产、无线电电子学和X射线技术中。钨是白织灯丝和螺旋丝的最好材料。高的工作温度(2200——2500℃)保证高的发光效率,而小的蒸发速度保证丝的寿命长。钨丝用于制造电子振荡管的直热阴极和栅极,高压整流器的阴极和和各种电子仪器中旁热阴极加热器。用钨做X光管和气体放电管的对阴极和阴极,以及无线电设备的触头和原子氢焊枪电极。钨丝和钨棒作为高温炉(3000℃)的加热器。钨加热器在氢气气体、惰性气体或真空中工作。
钨的化合物:
钨酸钠用于生产某些类型的漆和颜料,以及纺织工业中用于布疋加重和与硫酸铵和磷酸铵混合来制造耐火布疋和防水布疋。还用于金属钨、钨酸及钨酸盐的制造以及染料、颜料、油墨、电镀等方面。也用作催化剂等。钨酸在纺织工业中是媒染剂与染料和在化学工业中用作制取高辛烷汽油的催化剂。二硫化钨在有机合成中,如在合成汽油的制取中用作固体的润滑剂和催化剂。处理钨矿石的时候可得到得三氧化钨,再用氢还原三氧化钨制得钨粉,广泛用于钨材及钨冶金材原料。
5、钨资源分布
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我国是产钨大国,钨资源储量520万吨,为国外30个产钨国家总储量(130万吨)的3倍多,产量及出口量均居世界第一。湖南、江西、河南三省的钨资源储量居全国的前三位,其中湖南、江西两省的钨资源储量占全国的55.48%。湖南以白钨为主,江西以黑钨为主,其黑钨资源占全国黑钨资源总量的42.40%。
我国的钨矿大体上分布于我国南岭山地两侧的广东东部沿海一带,尤其是以江西的南部为最多,储量约占全世界的二分之一以上。此外,江西的大余、湖南的汝城、资兴、荼陵等地;以及广西和云南等省也都产有钨矿。
国外钨矿的主要产地是加拿大和美国。
磷酸的性质
一 物理性质
纯净的磷酸是无色晶体,熔点42.3摄氏度,高沸点酸,可与水以任意比互溶。
市售磷酸试剂是粘稠的、不挥发的浓溶液,磷酸含量83-98%。
二 化学性质
磷酸是三元中强酸,分三步电离,不易挥发,不易分解,不属于氧化性酸。具有酸的通性
(1)与碱反应
NaOH+H3PO4=NaH2PO4+H2O
2NaOH+H3PO4=Na2HPO4+2H2O
3NaOH+H3PO4=Na3PO4+3H2O
(2)与某些盐反应
NaBr+H3PO4(浓) NaH2PO4+HBr↑
NaI+H3PO4(浓) NaH2PO4+HI↑
原理:难挥发性酸制挥发性酸
三磷酸盐
磷酸盐有三类:正盐(含PO43-)、磷酸一氢盐(含HPO42-)、磷酸二氢盐(含H2PO4-)。三类盐之间的转化关系为
1、溶解性规律
正盐和一氢盐:除钾、钠、铵等少数盐外,其余都难溶于水,但能溶于强酸。
二氢盐:都易溶于水。
2、相互转化
a) 往澄清石灰水中逐滴滴加H3PO4,边滴边振荡。
现象:开始有白色沉淀生成,而后逐渐溶解。
反应方程式:
3Ca(OH)2+2H3PO4=Ca3(PO4)2↓+6H2O
Ca3(PO4)2+H3PO4=3CaHPO4
CaHPO4+H3PO4=Ca(H2PO4)2
b) 往磷酸溶液中逐滴滴加澄清石灰水,边滴加振荡。
现象:开始无现象,当澄清石灰水滴到一定量时,有白色沉淀生成。
反应方程式:
Ca(OH)2+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+2H2O
Ca(H2PO4)2+Ca(OH)2=2CaHPO4↓
2CaHPO4+Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+2H2O
3、离子共存的问题
(1)H2PO4-、HPO42-、PO43-与H+不能共存
(2)H2PO4-、HPO42-与OH-不能共存
(3)H2PO4-与PO43-不能共存
H2PO4-+PO43-=2HPO42-
(4)H2PO4-与HPO42-、HPO42-与PO43-可共存
四 磷酸的工业制法
工业上常用浓硫酸跟磷酸钙反应制取磷酸,滤去微溶于水的硫酸钙沉淀,所得滤液就是磷酸溶液。
五 PO43-的检验
若在待测液中滴加AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,再滴入稀HNO3,黄色沉淀溶解,则可证明原溶液中含有PO43-。
若待测液呈酸性,则应先在待测液中滴氨水至中性,再滴加AgNO3溶液和稀HNO3。
六 健康危害
蒸气或雾对眼、鼻、喉有刺激性。口服液体可引起恶心、呕吐、腹痛、血便或体克。皮肤或眼接触可致灼伤。慢性影响:鼻粘膜萎缩、鼻中隔穿孔。长期反复皮肤接触,可引起皮肤刺激。
工业磷酸
分子式:H3PO4
分子量:97.99
酸性:中强酸
规 格:工业用(85%、80%、75%):符合GB2091-2003;客户要求
包 装:20L塑桶;200L塑桶;客户要求
用 途:金属表面处理剂,磷酸盐原料制品,有机反应催化剂,耐火材料添加剂,活性碳处理剂等
技术要求
1. 外观:无色透明或略带浅黄色、稠状液体
2. 工业磷酸应符合下表要求(GB2091-2003)
项目 指标
85% 75%
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
色度/黑曾 ≤ 20 30 40 20 30 40
磷酸(H3PO4)质量分数,% ≥ 85.0 85.0 85.0 75.0 75.0 75.0
氯化物(Cl)质量分数,% ≤ 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005
硫酸盐(SO4)质量分数,% ≤ 0.003 0.005 0.01 0.003 0.005 0.01
铁(Fe)质量分数,% ≤ 0.002 0.002 0.005 0.002 0.002 0.005
砷(As)质量分数,% ≤ 0.0001 0.005 0.01 0.0001 0.005 0.01
重金属(以Pb计) 质量分数,% ≤ 0.001 0.001 0.05 0.001 0.001 0.05
食品添加剂磷酸
分子式:H3PO4
分子量:97.99
规 格:食品添加剂(85%、80%、75%):符合GB3149-92;客户要求
包 装:20L塑桶;200L塑桶;客户要求
用 途:用作食品饮料中的澄清剂,酸味剂,酵母的营养剂,制备食品级磷酸盐
技术要求
1. 外观:无色透明或略带浅色稠状液体
2. 食品添加剂磷酸应符合下表要求(GB3149-92)
项目 指标
色度/黑曾 ≤ 20.0
磷酸(H3PO4)含量,% ≥ 85.0
砷(As)含量,% ≤ 0.0001
氟化物(以F计)含量,% ≤ 0.001
重金属(以Pb计)含量,% ≤ 0.001
氯化物(以Cl计)含量,% ≤ 0.0005
硫酸盐(以SO4计)含量,% ≤ 0.005
易氧化物(以H3PO3计)含量,% ≤ 0.012
CAS No.: 7664-38-2
EINECS 登录号:231-633-2
⑸ 上海三井中石化生产双酚A使用的催化剂和上海拜耳生产双酚A使用的催化剂是一样的吗
不一样,双酚A催化剂种类繁多。请看介绍:
双酚A(简称BPA)主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、阻燃剂等多种化工产品,近年来其消费量持续增长。目前,国内外主要采用改性离子交换树脂合成双酚A。然而,现有的改性树脂也存在一些问题:容易中毒而失去活性,文献[3]报道了金属离子、醇、氧气都能使其失活,这就使得工业化中对原料、设备等要求非常高;另外,树脂不易在线再生活化、催化剂强度差、对床层阻力影响大、不易长期保存、热稳定性差、容易结垢等。因此,人们一方面立足于树脂的改性工作,以期能得到满意的改性树脂;另一方面着手寻求更优的催化剂。近年来,各种固体酸催化剂、离子液体等新型催化剂体系研究活跃,并将其应用于双酚A反应中,取得了较好的效果。
1 改性离子交换树脂
改性树脂中巯基与磺酸树脂之间主要以共价键和离子键结合,实现途径可以是通过树脂酸与改性催化剂间的还原作用、酯化反应、中和反应等。到目前为止,人们研究了多种类型的改性树脂。以共价键方式结合的有:含硫酚、巯基烷基磺酰胺、巯基烷基磺酸酯等类型的树脂;以离子键结合的主要是巯基烷基胺类改性树脂,主要有含单氨基烷基硫醇、叔氨基烷基硫醇、氮原子杂环结构的烷基硫醇、季铵盐型烷基硫醇等类型的树脂。其中以离子键结合的各种不同结构巯基烷基胺类改性树脂已成为现代双酚A工业的主流,所用改性剂结构的微小差别可以导致树脂性能的很大不同。目前,人们对离子交换树脂的改性工作主要集中于对现有树脂的进一步改性。
三菱化学株式会社早期研究发现:当巯基烷基胺类改性树脂中氮原子没有氢原子,并且巯基和氮原子间有3~4个C原子时,丙酮的转化率和稳定性都比较好,由此得出:N,N-二甲基-3-巯基丙胺、N,N-二甲基-4-巯基丁胺应该是两种比较好的助催化剂。在此基础上,陈群等以N,N-二甲基-3-巯基丙胺与卤代烷反应先生成季铵盐,然后用此季铵盐对磺酸型阳离子交换树脂进行改性,得到丙酮转化率高、双酚A选择性好的合成催化剂,其中卤代烷为Cl或 Br取代的碳原子数为2~4的烷基。
随后,陈群等在以巯基烷基胺改性的树脂上引进卤素(包括氟、氯、溴)、硝基或羰基等吸电子基团,结果发现,树脂的耐温性能明显提高、磺酸基降解率低,并具有活性中心利用率高、催化剂孔道不易堵塞的优点,催化活性、选择性和寿命均能满足双酚A生产的需要。
工业上基本采用固定床式反应器生产双酚A,这种反应器存在一个弊端:混合物料的流动方向是垂直的,当物料向下流动时,通过磺酸树脂催化剂床层的压降是一个大问题,它限制了反应物与产物的流通,最终阻碍了双酚A的生成。磺酸树脂被压缩变形是产生压降的主要因素,另外,催化剂床层的压力促使流动管道变形,导致反应物的流动不均匀,所以催化剂不能被利用完全。Lundquist将砜交联引入到由聚苯乙烯/二乙烯基苯(PS,DVB)共聚物制成的强酸性阳离子交换树脂球中,结果发现,这种砜交联提高了树脂的耐变形性。但不会对该催化剂在双酚A生产时的活性和选择性产生不利影响且产率高。
通用电气公司制备含有聚硫硫醇促进剂的磺化聚合物树脂催化剂,并将其应用到双酚A合成反应中,聚硫基是含有氮或磷的带正电官能团的侧链,优选氮杂环。
早期研究发现,即使用同样的巯基化合物对同样的树脂改性,由于具体操作方法不同,树脂活性可能有很大差异。岩原昌宏等在固定床反应器中填充强酸性离子交换树脂,向其中注入酸水溶液和在该酸水溶液中达到平衡浓度量的含硫的胺化合物,将强酸性离子交换树脂改性。结果发现,这种方法能够制备不破损、改性均一且催化性能优异的用于双酚A制备的改性催化剂。
2 分子筛
分子筛是一类典型的固体酸催化剂材料,活性高,选择性好,同时具有很高的热稳定性,不被有机和无机溶剂溶解和溶胀。因而催化剂活性组分不易流失,使用寿命长,容易活化再生,且本身无毒,无腐蚀性,不会对环境造成污染。
Singh最先报道了用沸石催化合成双酚A反应。将RE-Y、H-Y、H-mordenite、H-ZSM-5沸石与Amberlyst-15型离子交换树脂进行比较,在363 K、大气压下合成双酚A。研究结果表明,几种沸石对双酚A合成反应都有活性,孔开口大的沸石催化活性高,但远低于Amberlyst-15型树脂,可能是双酚A分子太大而无法进入沸石孔道内。主要反应产物是双酚A、双酚A异构体。异构体与丙酮缩合而成的色满量很大(4.6%~15%)。色满的存在不仅降低了反应收率,而且由于其含有游离羟基,在下游产品聚碳酸酯的合成中,游离羟基阻碍了聚合物链的生成,使聚合物的相对分子质量降低,影响了产品质量。
Perego等研究了沸石的空间指数对双酚A转化率的影响,并报道了沸石催化剂再生的方法。在反应物的物质的量比5:1、1g催化剂、180℃条件下反应12h,分别考察了β型、Y型、ERB-1和 ZSM-12沸石对双酚A反应的转化率和产物选择性的影响。4种沸石中β型沸石催化的转化率和选择性最高。基本的规律是随着沸石本身空间指数的下降,丙酮转化率明显下降,表现为:β型沸石>ERB-1沸石>ZSM-12沸石。除了空间指数外,转化率和选择性还与沸石本身的孔道和孔穴有关,例如β型沸石的空间指数低于Y型沸石,而双酚A的转化率和选择性却高于Y型沸石。
Knifton利用酸性蒙脱土黏土催化双酚A合成反应,酸性黏土用酸预处理,可用的酸为氢氟酸、硫酸、三氟甲基磺酸。
美国Mobil公司的科学家成功的合成了X41S系列分子筛,如MCM-41、MCM-48、MCM-50,吸引了许多研究者的注意。介孔分子筛以其大孔径比、高比表面积、高孔隙率、表面富含不饱和基团等优点,成为合成大分子底物的潜能催化剂,为催化领域开辟了新天地。
虽然介孔材料孔尺寸大,但酸性比微孔沸石弱得多,为了增加其酸性可以引入酸性基团。Debasish等研究了介孔硅基分子筛MCM-41和MCM-48的制备及催化行为,着重比较了它们对双酚A合成反应的催化性能。他们首先制备了MCM-41、 MCM-48介孔分子筛,由于介孔分子筛表面具有大量的硅醇基团,硅烷化试剂与其反应能够形成牢固的Si-O-Si键,将带有巯基的硅烷化试剂与其作用,巯基就被大量地引入到MCM硅基分子筛中,进而调变为磺酸型固体酸催化剂(MCM-SO3H),用于催化双酚A合成反应。结果表明,转化率和选择性大大高于β型、Y型、ZSM-5型沸石,且选择性高于商用的离子交换树脂Amberlite-120。
3 杂多酸
近年来,杂多酸及其盐类作为一种新型催化材料,以其独特的酸性、氧化还原性和“假液相”行为等优势引起了人们的重视。
杂多酸法合成双酚A,综合了硫酸法和氯化氢法的优点。具有反应时间短(只有硫酸法的1/3),杂多酸可反复使用等特点。
金昌范以磷钨酸H3PW12O40•nH2O为主催化剂,以巯基乙酸为助催化剂,甲苯为溶剂,在40~80℃的条件下,苯酚和丙酮缩合得到含量为25%左右的双酚A。在新工艺中采用“循环套用合成”方法和“含酚无离子水闭路循环”,实现了无排放含酚废水的双酚A生产工艺,制得聚碳酸酯级双酚A。
由于杂多酸自身比表面积较小(低于10 m2/g),不利于充分发挥其催化活性且回收比较困难。人们发现将杂多酸进行固载化,可以大大提高其比表面积,并激发杂多酸更高的催化活性和选择性,同时利于催化剂回收。Krystyna等研究介孔分子筛MCM-41负载的酸铯/铵盐杂多酸催化剂合成双酚A反应,并与ZSM-5、H-Y、H-DY型沸石比较。结果表明50%(质量分数)负载量的 Cs2:5H0:5PW12O40/MCM-41具有最高的反应选择性,且明显高于沸石催化剂。研究发现,当有极性溶剂存在时,HPA就会从MCM-41孔道中脱落下来,为了避免这一现象,Krystyna等通过Soleds方法将杂多酸原子固定在分子筛的内部。
Yadav等利用黏土K-10负载的DTP(十二磷钨酸)催化剂DTP/K-10进行了对双酚A反应的研究。对催化剂表征结果发现,极性溶剂存在时, DTP无丢失,说明DTP是通过化学吸附到载体表面,催化剂稳定性好;并考察了搅拌速率、催化剂负载量、温度、原料比、助催化剂对反应的影响,与酸性离子交换树脂Amberlyst-15、Amberlyst-31、 Amberlyst-XE-717P对比,其活性和选择性均高于 Amberlyst-15树脂;同时热稳定性明显高于上述几种树脂。研究还发现,通过适当减少催化剂活性中心控制其酸性,可以降低副产物,提高选择性。
赵景联等制备了NaY、USY-1、USY-2和ZSM-5分子筛担载H3PW12O40的固载杂多酸催化剂,并用其催化缩合双酚A。研究结果表明:4种负载催化剂中,PW12/USY-1效果最佳,双酚A收率可达62.6%,但该催化剂稳定性较差,重复使用仅两次后,其活性则降低到50%以下。这主要是由于固载杂多酸的流失,以及反应生成的水对分子筛上吸附的杂多酸有迁移作用,而在孔口处形成聚簇现象,堵塞分子筛的孔口,从而降低催化剂的活性。
杂多酸存在易脱附、失活等缺点。由于纳米材料具有独特的量子尺寸效应、表面效应和宏观隧道效应,具有大的比表面积和高的反应活性等优点,将两者结合可以很好地克服杂多酸易脱附、失活的缺点。李明轩等用溶胶凝胶法制备新型纳米复合杂多酸催化剂H3PW12O40/SiO2,并将其应用于双酚A的合成,具有较高的催化活性,催化剂重复使用3次,稳定性较好。
4 新型固体酸
Hou等由硼酸、磷酸、硫酸几种常见的无机酸通过简单的方法合成了一种新型的固体酸催化剂,惊奇地发现,这种固体酸催化剂可以高效地催化双酚A反应。催化剂表征结果证实:这种新型的催化剂可以看作由氧化硼和氧化磷的共聚物负载 SO42-的固体酸,具有超强酸的性质。SO42-对固体酸的酸性起决定性作用,硼酸对其无影响,但它可以缩短催化剂的固化时间。
当n(P):n(B):n(S)=1:2:3时,产物双酚A的收率和选择性可达到91.8%和88.9%,这是迄今为止报道的固体酸催化双酚A反应的最高的收率和选择性。但这种催化剂存在致命的缺点——非常容易失活,归因于反应中SO42-的丢失和磷酸与羟基的结合。
⑹ 磷钨酸的制备
由钨酸钠溶液中加磷酸和盐酸酸化后,以乙醚萃取而得。采用Rosenheim与Jaenicke的方法,磷钨酸是很容易制备的。将1000g钨酸钠(Na2WO4·2H2O)与160g磷酸氢二钠(Na2HPO4·2H2O)溶解在1500mL沸水中。在恒定的搅拌下将800mL的浓盐酸逐滴地加入其中。当加入一半的酸时开始有磷钨酸分离出来。由于沉淀出来的酸必须加以纯制,所以并不需要将它过滤出来。溶液冷却后,加入不含还原剂的乙醚,直到经摇荡后混合物分成三个液层为止。这样大约需要600mL的乙醚。如果必要时,可以加入一些水来将氯化钠溶解掉。底下液层是磷钨酸乙醚复合物,加水洗涤数次,每次加入足够的乙醚使形成第三液层。然后在乙醚液层中通入洗涤过不含尘埃的空气,使之蒸发结晶。过滤后,令晶体空敞地放在空气中,但勿使与尘埃接触,直到它们不再有乙醚的气味,依钨酸钠计算产率约为80%。
以钨酸钠为原料制备高纯度磷钨酸的方法,包括以下步骤:(1)使钨酸钠溶液与无机酸溶液接触,直到生成活性钨酸沉淀。(2)使活性钨酸沉淀与磷酸溶液接触,直到活性钨酸沉淀完全溶解,得到磷钨酸溶液。(3)向磷钨酸溶液中加入无机酸沉淀剂使磷钨酸沉淀,过滤、结晶,得到高纯度磷钨酸。
上游原料:磷酸、三氧化钨、烧碱、盐酸、乙醚
⑺ 磷钨酸在二氯甲烷中的溶解性比水高吗
磷钨酸在二氯甲烷中的溶解性比水高吗?很专业,群里一起探讨。