[发明专利]一种弱水溶性负载型磷钨杂多酸制备方法及应用

摘要

本发明属于磷钨杂多酸制备技术领域，具体涉及弱水溶性、负载型磷杂多酸的制备方法及其应用。本发明提供一种稀酸化搅拌式改性制备磷钨杂多酸的方法，制备条件常温（压）、不使用任何有机溶剂、操作简单、能耗和成本低；所得磷钨杂多酸水溶性小、比表面积大以及催化活性较高。因其表面具有催化活性的酸性部位以及杂多酸氧化还原载体（e和Ⅱ⁺）的扩散与生物质植物组织在水热条件下发生氧化作用，主要应用于催化、生物、药物、材料等方面，如：废弃生物质催化降解，化工业生产有毒有害（废）气体和污（废）水治理、其螯合物具有抗癌效果，还可应用于电极材料中。本发明用制备得到的负载型磷钨杂多酸催化强化紫苏梗的降解，实现生物质的高效转化。

主权项

1.一种弱水溶性负载型磷钨杂多酸的应用，其特征在于所述应用具体操作步骤如下：（1）紫苏梗粉碎处理第（1）步骤中，将紫苏梗用高速粉碎机进行粉碎，备用；（2）活性钨酸生成完成第（1）步骤后，先称取钨酸钠Na₂WO₄·2H₂O溶于水中得钨酸钠水溶液，水体积ml与Na₂WO₄质量g比为10:1，转入分液漏斗中，待用；再量取0.8mol/L的HCl溶液于烧杯中，HCl体积ml与Na₂WO₄质量g比为10:1；然后将钨酸钠水溶液匀速滴加至HCl溶液中得黄绿色沉淀，搅拌；待钨酸钠滴加完全后继续搅拌40min，沉积2h，抽滤制得黄绿色固体即钨酸；（3）水溶性磷钨杂多酸制备完成第（2）步骤后，先按照H₃PO₄体积ml与Na₂WO₄质量g比为15:1的比例，量取浓度为0.12mol/L的稀H₃PO₄于烧杯中，然后将第（2）步所得黄绿色固体少量多次加入H₃PO₄溶液中，持续搅拌至到黄绿色固体加完后，再搅拌40min，获得水溶性磷钨杂多酸；（4）杂多酸改性完成第（3）步骤后，先称取质量为钨酸钠质量 20%的柠檬酸，加入第（3）步所得的水溶性磷钨杂多酸，搅拌溶解；再加入钨酸钠质量15%的钛硅分子筛TS‑1搅拌60min后，加入钨酸钠质量 10%的KCl，溶液中白色沉淀增加；然后将白色固液加热至近沸腾，静置过夜使其充分沉降；最后除去上层清液，将沉淀离心、烘干后，得白色固体，即负载型TS‑1的磷钨杂多酸，产率为79.85%；（5）紫苏梗的催化降解完成第（4）步骤后，先称取1.00g过60～80目筛的紫苏梗粉末、于60℃的烘箱中烘5h；然后将经预处理的紫苏梗于高压反应釜中，再向反应釜加入经第（4）步制备所得磷钨杂多酸和20ml聚乙二醇和乙二醇的混合多元醇催化液，搅拌均匀，所述的磷钨杂多酸的质量为紫苏梗质量的7‰即0.007g；然后将高压反应釜置于170℃温度下反应80min，使植物组织更好的降解后，取出冷却、抽滤，分别收集滤渣和滤液，对滤液处理达标后排放；最后采用中性洗涤剂法，测定滤渣的木质纤维素的含量，计算其木质素的降解率为32.30%。