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多金属氧酸盐(简称多酸,缩写为POMs)是一类骨架结构中富含Mo和W等过渡元素的金属-氧簇化合物。多酸具有独特的结构和优异的光、电、磁、氧化还原和强酸性。强氧化性源于多酸阴离子中具有最高氧化态的配位原子W、Mo和V等,作为多电子受体,它们在氧化还原催化反应中具有重要意义;强酸性来源于它们的Bronsted酸,特别是在非极性有机溶剂体系中部分多酸强度大于浓硫酸.因此,多酸作为“绿色”固体酸催化剂取代传统硫酸等液体酸用于催化有机合成反应是十分有前途的。多酸易溶于水而致使其不易分离与回收,固载化多酸以促进其工业化应用已成为多酸催化化学的当务之急。通常使用的载体要具有易回收、比表面积大等优点,例如氧化物、分子筛、活性炭和水滑石等。本论文主要选用了氧化锌、二氧化硅、氧化石墨和石墨烯为载体与多酸复合形成负载型催化材料,并对各类新材料进行了结构表征和催化性能测试。主要研究工作如下:1.Keggin型POMs/ZnO复合物的合成、表征与催化性能研究。选取ZnO、Keggin型POMs为基本物质,利用浸渍方法制备了 Keggin型POMs/ZnO系列催化剂,并对催化剂进行了红外(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)和热重(TG)等结构表征和组成成分分析。结果表明,新材料中多酸的Keggin骨架结构完整,多酸与ZnO间存在化学作用。设计模型燃油催化氧化脱硫实验,考察了新催化材料的催化性能。实验结果证明,Keggin型POMs/ZnO催化材料对模型燃油催化氧化实验具有一定的脱硫效果,催化剂回收循环使用五次,催化效果未见明显衰减。2.Keggin型POMs/GO-SiO2复合材料的合成、表征与催化性能研究。本章选取了GO、正硅酸乙酯、乙醇、氨水和Keggin型多酸为原料,设计制备了 POMs/GO-SiO2新型催化材料,并对其进行了 FT-IR、XRD、TG和拉曼(Raman)等测试手段的结构表征。结果表明,我们成功地合成了 POMs/GO-SiO2复合催化材料。复合材料POMs/GO-SiO2为层状结构,POMs的主体结构完好,并且POMs已经插入到GO-SiO2中。将POMs/GO-Si02催化材料应用于苯乙烯环氧化催化反应,考察了催化苯乙烯环氧化反应活性。实验结果表明,POMs/GO-Si02对苯乙烯环氧化反应具有较高的催化活性和选择性。催化剂回收循环使用五次,催化效果未见明显衰减。本催化结果再次证明多酸与GO-SiO2之间存在较强的化学作用,多酸不易溶脱。3.Keggin型POMs/GS催化材料的设计合成、表征与催化性能研究。本章我们主要以石墨和Keggin型POMs为构造基元,利用Hummers方法合成GO,继续水合胼还原制备了 POMs/GS复合物。采用FT-IR、XRD、TG、Raman、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对新物质进行了结构表征。结果表明,复合物中GS和Keggin型POMs的基本结构完整,两者间存在较强的化学键合。新型催化剂中POMs不易溶脱。并对制备的POMs/GS复合材料应用于苯乙烯环氧化催化反应,探究了 POMs/GS对该反应的影响。