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磷钼酸

发布日期:2018/7/20 13:44:37

【背景及概况】[1][2]

钼酸通常指原钼酸,亦称仲钼酸、偏钼酸。分子式H2MoO4,白色或浅黄色六方晶体。相对密度3.12,热至 70℃失去一分子水。含水分子式H2MoO4·H2O,黄色单斜晶体,相对密度3.11 (15/4℃)。两者均微溶于冷水和稀酸,易溶于热水、氨水和氢氧化钠溶液。向热的钼酸铵溶液中加入硝酸至pH=3-4时,析出沉淀即得。很纯的钼酸可由氯氧化钼水解而制得。钼酸及其盐用于制备金属钼、催化剂、化学试剂、医药、电镀着色剂、油画颜料、媒染剂等。

磷钼酸,化学式为H4MoO7P,CAS为12026-57-2,分子量242.96100。磷钼酸(Phosphomolybdic acid)也称为十二钼磷酸,简称PMA,是黄绿色无机化合物,是一种杂多酸,磷钼酸可溶于水及极性的有机溶剂(例如乙醇)。磷钼酸水合物为黄色固体,其中含有28个水分子。磷钼酸是高效氧化剂,且在较温和的条件下,具有很快的多电子可逆氧化还原特性,因此成为重要的催化剂,广泛用于有机合成、有机物的氧化过程,缓蚀剂,非碳燃料电池中。另外,它还具有光致化学反应的特性,能吸收光中的能量转化为化学能。目前国内外关于引入磷钼酸为介质的碳燃料电池并未见报道,且采用磷钼酸为碳间接电氧化的介质可以利用光照条件反应,而无需额外的加热装置。

【应用】[3][4]

磷钼酸为重要的催化剂,广泛用于有机合成、有机物的氧化过程,缓蚀剂,非碳燃料电池中。另外,它还具有光致化学反应的特性,能吸收光中的能量转化为化学能。应用举例如下:

磷钼酸催化制备环己烯:环己烯的制备是大学基础有机化学经典实验之一,一般采用浓硫酸催化环己醇脱水制备环己烯。为了建立环己烯的绿色化合成方法,采用固体杂多酸—磷钼酸催化环己醇的脱水反应。在配置刺形分馏柱和直型冷凝管的圆底烧瓶里加入一定量的环己醇和3 mol%的磷钼酸催化剂,将反应物置于油浴加热165~175 °C,蒸出环己烯和水的混合物。反应终止后催化剂不经任何处理,可以继续高效催化环己醇脱水生成环己烯,磷钼酸催化剂可以循环使用3 次以上而不失活,该方法具有催化效率高、催化剂可循环使用、合成绿色化等特点。

此外,由于磷钼酸易溶于水,不易回收,很难实现催化剂的重复利用,因此,在实际应用中,往往将其 负载在某些载体上使用。目前,应用较多的是活性炭、SiO2等无机载体,由于这些载体与磷钼酸之间相互作用力较弱,因此在使用过程中磷钼酸易溶脱损失。某些聚合物能与磷钼酸之间产生相对较强的作用力,可作为载体使用,正逐步成为研究的热点,但如何使磷铝酸较为均匀地分散在聚合物基体中,如何增大其比表面积促使其光催化性能更好地发挥,是聚合物负载磷钼酸所面临的最主要问题。有研究提供一种既可以使磷钼酸在载体中稳定存在,又可以使其被负载后比表面积增大且分散均匀的制备工艺,选用聚丙烯酸和聚乙烯醇为聚合物基体,加入磷钼酸配制成均相纺丝液,利用静电纺丝技术制备出磷钼酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇复合纤维,以克服上述现有技术中的不足。采用如下技术方案:磷钼酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇复合纤维的制备工艺,包括下列步骤:

1)将一定量的聚丙烯酸溶于无水乙醇中,室温搅拌30min,得到澄清溶液;

2)将一定量的聚乙烯醇溶于甲酸中,室温搅拌30min,得到澄清溶液;

3)取相同体积的上述两种溶液混合,加入一定量的磷钼酸,50℃搅拌1h,即得到澄清纺丝液;

4)用带有针头的注射器抽取1ml纺丝液,置于微量注射泵上,调节纺丝电压、流速、接收距离进行静电纺丝,即可得到磷铝酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇复合纤维。

【参考文献】

[1] 王尹.钼酸银/钼酸铅复合材料的制备、改性及其光催化性能研究.华中农业大学2017-06-01

[2] 殷金玲, 刘佳, 温青, 等. 磷钼酸作为低温碳燃料电池的碳间接电氧化介质[J]. 物理化学学报, 2017, 33(2): 370-376.

[3] 蓝际荣, 胡晓允, 陈玉, 等. 有机合成绿色化研究------磷钼酸催化制备环己烯[J]. Research & Exploration in Laboratory, 2015, 34(10).

[4] 张志明;李婷婷;刘策.磷钼酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇复合纤维的制备工艺. CN201310422034.5 ,申请日2013-09-07

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  • 2018-07-20   磷钼酸