首先合成了不同氧化性的磷钼钒多金属氧酸盐(HPMoV)——H4PMo11VO40(V1)、H5PMo10V2O40(V2)和H6PMo9V3O40(V3),再通过Ru3+与HPMoV复合引入Lewis酸位点,制备同时具有酸性和强氧化性的RuPMoV系列催化剂——Ru4/3PMo11VO40(4-V1)、Ru5/3PMo10V2O40(5-V2)和Ru2PMo9V3O40(6-V3),并通过XRD、FT-IR、SEM、XPS和NH3-TPD等方法对催化剂结构进行表征;以甲酸(FA)作为氢源,在FA/H2 O体系中,乙酰丙酸(LA)为原料催化转化制备γ-戊内酯(GVL),比较了不同催化剂的催化性能,考察了反应条件对催化性能的影响,并分析了反应的动力学.结构表征结果表明:Ru3+已经成功引入多金属氧酸盐结构中,Ru3+对HPMoV中H+的置换并没有改变多酸阴离子的结构,RuPMoV系列催化剂同时具有较强的酸性和氧化性.催化活性研究结果表明:催化剂5-V2的GVL选择性最高,5-V2用量0.1 g,FA用量6 mmol,LA 2.5 mmol,H2O 5 mL,反应温度160℃条件下反应8 h时,LA转化率为98.1％,GVL产率为97.1％,GVL选择性为99.0％;该催化剂使用5次后GVL产率仍可达到87.5％,具有较好的重复使用性能;反应动力学分析表明该反应为一级反应,活化能为49.59 kJ/mol,指前因子为2.89×105.
多金属氧酸盐 乙酰丙酸 γ-戊内酯 钌