一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂及制备方法技术

技术编号:10548206 阅读:152 留言:0更新日期:2014-10-16 15:30
本发明专利技术公开了一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂及制备方法,属于多金属氧簇复合物制备技术领域。所述催化剂的分子式为(C6H10O5)n·HmXM12O40,是将多金属氧簇和环糊精充分溶解后,过滤,将滤液在室温下利用气相扩散法培养晶体而得到;所述催化剂结构新颖,对水油两相反应有较好的催化效果;所述方法简单易操作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,属于多金属氧簇复合物制备
。所述催化剂的分子式为(C6H10O5)n·HmXM12O40,是将多金属氧簇和环糊精充分溶解后,过滤,将滤液在室温下利用气相扩散法培养晶体而得到;所述催化剂结构新颖,对水油两相反应有较好的催化效果;所述方法简单易操作。【专利说明】
本专利技术涉及,属于多金属氧簇 复合物制备

技术介绍
多金属氧簇(polyoxometalates,POMs),是一类骨架结构中富含钥、鹤、钥;、 铌、钽等过渡元素的同多和杂多金属氧簇化合物,具有结构的多样性和可调性,以及优 异的物理化学特性,使其在结构化学、药物化学、催化化学以及功能材料化学等方面都 有广阔的研究价值和应用前景(D. L. Long, R. Tsunashima, L. Cronin. Angew. Chem. Int. Ed. 2010,49, 1736-1758)。POMs是优秀的受体分子,可与无机、有机分子以及离子结 合形成性能独特的超分子化合物(4.0〇]^6〇93.〇1111^8,(11?.]\^5^1',?.]\^313116.〇16111· Rev. 2010, 110,6009 - 6048)。通过静电作用、氢键作用等非共价相互作用可将POMs与 有机大环在分子水平上进行结合形成有机大环-POMs复合物,此类复合物不仅兼具有 机、无机部分的性质,而且由于组分间的协同作用,往往还具备组成物种所不具备的新 的物理和化学性质(X. K. Fang, P K6gerler, L Isaacs, S Uchida, N Mizuno. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131,432-433),因此在催化,材料化学,药物化学等领域备受瞩目。 目前得到的有机大环-POMs复合型催化剂按有机大环的不同有以下几类:葫芦 脲-POMs型、杯芳烃-POMs型和环糊精-POMs型,他们在制备以及催化过程存在制备过程 复杂、成本高,催化剂溶解性差以及催化应用受限的缺陷。首先,制备时通常使用水热烧釜 法(J. LU, J. X. Lin, X. L. Zhao, R. Cao. Chem. Commun. 2011,48, 669-671),这种方法对设备要 求高、技术难度大、安全性能差、成本高,无法观察晶体生长过程,不直观。其次,制备过程中 需对有机大环或者POMs进行官能化修饰(G. Izzet, M. M6nand, B. Matt, S. Renaudineau, L. M. Chamoreau, M. Sollogoub, A. Proust. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 487-490),使得制备 方法更加复杂,周期增长,成本提高。最后,水热烧釜法得到的晶体往往很难溶解,只能用于 光降解、气体吸附等反应中,对于一些水油两相的液相反应催化效果较差,限制了其催化应 用。
技术实现思路
针对已有的有环糊精-POMs复合型催化剂制备过程复杂、成本高,得到的催化剂 溶解性差,催化应用受限制的缺陷,本专利技术的目的之一是提供一种环糊精-多金属氧簇复 合型催化剂,所述催化剂结构新颖,对水油两相反应有较好的催化效果。目的之二是提供一 种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂的制备方法,所述方法简单易操作。 本专利技术的目的由以下技术方案实现: -种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂,所述复合型催化剂的分子式为(C6H 1(i05) n · HmXM1204Q,其中X优选P和Si中的一种,当X优选P时,m = 3 ;X优选Si时,m = 4 ;M优 选Mo和W中的一种;η优选6、7或8 ; (C6H1Q05)n · HmXM1204Q结构式有如下两种: 【权利要求】1. 一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂,其特征在于:所述复合型催化剂的分子式 为(C 6H1Q05) n · HmXM1204Q,其中,X 为 P 和 Si 中的一种,当X为P 时,m = 3;X为 Si 时,m = 4; Μ为Mo和W中的一种;η为6、7或8 ; (C6H1Q05)n · HmXM1204Q结构式有如下两种:当 X 为 Si,m = 4 时,(C6H1Q05)n · HmXM1204Q 的结构式为 I ;当 X 为 P,m = 3 时,(C6H1Q05) n · HmXM1204(l的结构式为II。2. -种如权利要求1所述的环糊精-多金属氧簇复合型催化剂的制备方法,其特征在 于:所述方法步骤如下: 将多金属氧簇和环糊精加入反应器1中,加入良溶剂,搅拌,过滤,取滤液加入反应器2 中,将反应器2置于装有不良溶剂的反应器3中,密封,在室温下利用气相扩散法培养晶体, 得到晶体a,晶体a即为所述环糊精-多金属氧簇复合型催化剂。3. 根据权利要求2所述的一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂的制备方法,其特征 在于:多金属氧簇为硅钨酸、磷钨酸、硅钥酸和磷钥酸中的一种。4. 根据权利要求2所述的一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂的制备方法,其特征 在于:环糊精为α-环糊精、β-环糊精和Y-环糊精中的一种。5. 根据权利要求2所述的一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂的制备方法,其特征 在于:所述良溶剂为去离子水。6. 根据权利要求2所述的一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂的制备方法,其特征 在于:所述多金属氧簇和环糊精的物质的量之比为1:1。7. 根据权利要求2所述的一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂的制备方法,其特征 在于:不良溶剂与滤液的体积比为1:2 ;不良溶剂为乙腈。8. 根据权利要求2所述的一种环糊精-多金属氧簇复合型催化剂的制备方法,其特征 在于:所述气相扩散法反应时间为2周。【文档编号】B01J31/18GK104096592SQ201410367087【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日 【专利技术者】曹洁, 范艳璇, 徐冲, 胡长文 申请人:北京理工大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种环糊精‑多金属氧簇复合型催化剂,其特征在于:所述复合型催化剂的分子式为(C6H10O5)n·HmXM12O40,其中,X为P和Si中的一种,当X为P时,m=3;X为Si时,m=4;M为Mo和W中的一种;n为6、7或8;(C6H10O5)n·HmXM12O40结构式有如下两种: 当X为Si,m=4时,(C6H10O5)n·HmXM12O40的结构式为Ⅰ;当X为P,m=3时,(C6H10O5)n·HmXM12O40的结构式为Ⅱ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曹洁范艳璇徐冲胡长文
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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