【正文】 .......................................................................................................... 11 II 實驗儀器 ....................................................................................................................... 11 實驗方法 ......................................................................................................................... 12 催化劑實驗步驟 .......................................................................................................... 12 氧化反應實驗步驟 ...................................................................................................... 12 XRD 檢測 ..................................................................................................................... 13 均苯三甲酸的理論酸值： ........................................................................................... 13 紅外檢測 ....................................................................................................................... 14 第 三 章 結果分析與討論 .......................................................................................................15 銻鎢雜多酸鹽催化劑性能分析 ...................................................................................... 15 XRD 譜圖分析 ............................................................................................................. 15 影響氧化反應的因素 ..................................................................................................... 17 原料配比對氧化反應的影響 ....................................................................................... 17 酸值滴 定 .......................................................................................................................... 17 均苯三甲酸的紅外光譜譜圖 ......................................................................................... 18 結 論 ............................................................................................................................................20 致 謝 ................................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 Catalysis 1 引 言 均苯三甲酸 [1]又名 ，白色結晶性粉末，是一種重要的化工原料，并被應用制造高分子分離膜、醫(yī)藥中間體等高尖端新領域。我國對均苯 三甲酸合成的研究起步較晚，目前尚未有工業(yè)化生產技術的報道。 (3) 易溶于水和有機溶劑 ,可負載于硅凝膠或活性碳等物質 ,顯示出很高的催化能力及選擇性 ,可用于均相和非均相催化反應系統(tǒng) 。目前國內在這方面的研究項目方興未艾，有的發(fā)展更快。 進一步完善催化劑設計與各種實驗測試方法 催化科學終究是門實驗性科學，所以在催化劑設計中，充分的掌握前人從大量實踐經驗中所總結出來的催化劑制備規(guī)律，以及有一定科學依據(jù)的催化反應機理與催化劑組成、結構與其性質之間的關系仍是最為重要的。在實驗中，以檸檬酸為絡合劑，采用溶膠 凝膠法在比較溫和的條件下制得了銻 鎢雜多酸鹽催化劑，最后的到了最佳的催化劑金屬原子的配比。高溫固相反應法合成樣品時，由于反應物和生成物的結構一般有較大差異，反應中涉及到化學鍵的斷裂和重新組合，原子在晶格中可能要有很大距離的遷移，所以需要長時間的高溫焙燒。溶膠 凝膠法又可分為以下幾類： (1) 傳統(tǒng)膠體型。 水熱和溶劑熱法 水熱與熱溶劑法是指在一定的溫度（ 10～ 1000 ℃ ）和壓強（ 1～ 100MPa）條件下利用溶 液中的物質化學反應所進行的合成。脈沖激光結束后等離子體以很高的速度向材料表面運動，最終到達襯底表面而沉積成薄膜。 但該方法存在如下問題：硝酸作原料成本高 ； 對目的產品的選擇性差；溶劑為水，氧化效果差；產品精制難度大；嚴重污染環(huán)境且易爆，危險性大。鑒于這些問題，此方法在工業(yè)上已被淘汰。 將一束不同 波長 的紅外 射線 照射到物質的分子上，某些特定波長的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外 吸收光譜 。廣泛應用于對物質化學組成的分析，根據(jù)光譜中吸收峰的位置和形狀來推斷未知物的結構。 晶體的 X 射線衍射圖像實質上是晶體微觀結構的一種精細復雜的變換，每種晶體的結構與其 X 射線衍射圖之間都有著一一對應的關系，其特征 X 射線衍射圖譜不會因為它種物質混聚在一起而產生變化，這就是 X 射線衍射物相分析方法的依據(jù)。 實驗儀器及試劑 實驗儀器 表 實驗儀器 實驗試劑 表 實驗試劑 試劑名稱 規(guī)格 生產廠家 仲鎢酸銨 分析純 北京五七六 0部隊化工廠 檸檬酸 分析純 天津市河東區(qū)紅巖試劑廠 均三甲苯 分析純 中石化錦州 石化公司 冰乙酸 分析純 天津市富宇精細化工有限公司 實驗儀器 型號 生產廠家 強力電動攪拌機 JB50 上海昌吉地質儀器有限公司 電熱恒溫水浴鍋 DK98II 天津泰斯特儀器有限公司 電子天平 CP 214 奧豪斯儀器（上海）有限公司 氣固相催化反應裝置 3010G60 天津大學北洋化工實驗設備有限公司 X射線粉末衍射儀 D8 Advance 德國 Bruker公司 高溫箱式電爐 SX2816 武漢亞華電爐有限公司 紅外光譜儀 Spectrum Rx1 日本島津設計所 12 氫氧化鉀 分析純 天津市大茂化學試劑廠 四溴乙烷 分析純 天津市進豐化工有限公司 乙醇 分析純 天津市大茂化學試劑廠 鄰苯二甲酸氫鉀 分析純 天津市北方天醫(yī)化學試劑廠 酒石酸銻鉀 分析純 天津市博迪化工有限公司 實驗方法 催化劑實驗步驟 按照化學計量比 1∶ 9 分別稱取酒石酸銻鉀和仲鎢酸銨，將酒石酸銻鉀溶解于適量水中，備用 。 過濾、洗滌、重結晶得到均苯三甲 13 酸。 (6) 將制成的部分 催化劑進行編號分組。 均苯三甲酸的理論酸值： 均苯三甲酸酸堿滴定 [25]的理論依據(jù)如下： H O O C C O O HC O O H+ 3 K O H C H 3 O HK O O C C O O KC O O K+ 3 H 2 O （ 21） 均苯三甲酸與氫氧化鉀的反應摩爾比為 1： 3，其理論酸值的計算如下： 3KOHMAN M?產 品 其中 MC9H6O6= MKOH=得到均苯三甲酸的理論酸值 14 0 1 0 ???AN mgKOH/g 紅外檢測 采用美國 Perkin Eimer 公司紅外光譜儀對樣品進行紅外光譜分析 [26]，可觀察其基團鍵接情況和特征譜團，從而推斷其內部結構 。 0 20 40 60 80 1002 0 0020040060080010001200140016001800Intensity2 ? /?? ?1 8 . 8 3 7 82 8 . 1 3 53 9 . 6 7 33 0 . 5 3 32 3 . 2 2 1 圖 n（ Sb） ∶ n（ W） =∶ 9時催化劑的 XRD譜圖 圖 n（ Sb） ∶ n（ W） =∶ 9下制得的 銻鎢雜多酸鹽 催 化劑的 XRD圖，從圖中可以看出， 2? = 、 、 、 、 176。 酸值滴定 以一個試樣的滴定為例，計算過程如下： 配置 KOH乙醇溶液 稱 KOH 質量為 ，配成乙醇溶液 1L 標定 KOH－乙醇溶液 a、稱取鄰苯二甲酸氫鉀 b、加蒸餾水 c、加酚酞 3 滴 d、滴定消耗的 KOH－乙醇溶液為 18 計算得到 KOH－乙醇的摩爾濃度 表 31 標定 KOH乙醇溶液的數(shù)據(jù) 序號 m鄰苯二甲酸氫鉀 蒸餾水 酚酞 VNaOH CNaOH 1 3 2 3 3 3 平均 KOH－乙醇的摩爾濃度為 mol/l。在 1716 cm1處出現(xiàn)的是羰基特征峰，綜合來看，此譜圖應是芳香羧酸的紅外譜圖 [30]。 （ 2）以銻鎢雜多酸鹽為催化劑，催化氧化均三甲苯制備均苯三甲酸的適宜條件為 n(冰乙酸 )： n(均三甲苯 )=5:1，溫度為 215℃ ，反應時間為 4 小時 ,此時氧化反應所得的均苯三甲酸的產量越高。 通過圖 ，可以看出產品樣和標準樣的峰很相似，由此推斷產物為均苯三甲酸 [32]。得出的譜圖如下 19 圖 羧酸的羰基由于氫鍵的作用，通常以二分子締合體的形式存在，其吸收峰出現(xiàn)在 17251700 cm1附近，而羧酸的 OH 特征峰在 36503200cm1處出現(xiàn)。 XRD譜圖分析結果顯示，在 不同的 n（ Sb） ∶ n（ W） 下的 催化劑， 譜圖不一樣 。 16