51429-74-4/磷鉬酸

【背景及概況】^[1][2]

鉬酸通常指原鉬酸，亦稱仲鉬酸、偏鉬酸。分子式H₂MoO₄，白色或淺黃色六方晶體。相對密度3.12，熱至 70℃失去一分子水。含水分子式H₂MoO₄·H₂O，黃色單斜晶體，相對密度3.11 (15/4℃)。兩者均微溶于冷水和稀酸，易溶于熱水、氨水和氫氧化鈉溶液。向熱的鉬酸銨溶液中加入硝酸至pH=3-4時，析出沉淀即得。很純的鉬酸可由氯氧化鉬水解而制得。鉬酸及其鹽用于制備金屬鉬、催化劑、化學試劑、醫(yī)藥、電鍍著色劑、油畫顏料、媒染劑等。

磷鉬酸，化學式為H₄MoO₇P，CAS為12026-57-2，分子量242.96100。磷鉬酸（Phosphomolybdic acid）也稱為十二鉬磷酸，簡稱PMA，是黃綠色無機化合物，是一種雜多酸，磷鉬酸可溶于水及極性的有機溶劑（例如乙醇）。磷鉬酸水合物為黃色固體，其中含有28個水分子。磷鉬酸是高效氧化劑，且在較溫和的條件下，具有很快的多電子可逆氧化還原特性，因此成為重要的催化劑，廣泛用于有機合成、有機物的氧化過程，緩蝕劑，非碳燃料電池中。另外，它還具有光致化學反應的特性，能吸收光中的能量轉(zhuǎn)化為化學能。目前國內(nèi)外關于引入磷鉬酸為介質(zhì)的碳燃料電池并未見報道，且采用磷鉬酸為碳間接電氧化的介質(zhì)可以利用光照條件反應，而無需額外的加熱裝置。

【應用】^[3][4]

磷鉬酸為重要的催化劑，廣泛用于有機合成、有機物的氧化過程，緩蝕劑，非碳燃料電池中。另外，它還具有光致化學反應的特性，能吸收光中的能量轉(zhuǎn)化為化學能。應用舉例如下：

磷鉬酸催化制備環(huán)己烯：環(huán)己烯的制備是大學基礎有機化學經(jīng)典實驗之一，一般采用濃硫酸催化環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯。為了建立環(huán)己烯的綠色化合成方法，采用固體雜多酸—磷鉬酸催化環(huán)己醇的脫水反應。在配置刺形分餾柱和直型冷凝管的圓底燒瓶里加入一定量的環(huán)己醇和3 mol%的磷鉬酸催化劑，將反應物置于油浴加熱165～175 °C，蒸出環(huán)己烯和水的混合物。反應終止后催化劑不經(jīng)任何處理，可以繼續(xù)高效催化環(huán)己醇脫水生成環(huán)己烯，磷鉬酸催化劑可以循環(huán)使用3 次以上而不失活，該方法具有催化效率高、催化劑可循環(huán)使用、合成綠色化等特點。

此外，由于磷鉬酸易溶于水，不易回收，很難實現(xiàn)催化劑的重復利用，因此，在實際應用中，往往將其 負載在某些載體上使用。目前，應用較多的是活性炭、SiO₂等無機載體，由于這些載體與磷鉬酸之間相互作用力較弱，因此在使用過程中磷鉬酸易溶脫損失。某些聚合物能與磷鉬酸之間產(chǎn)生相對較強的作用力，可作為載體使用，正逐步成為研究的熱點，但如何使磷鋁酸較為均勻地分散在聚合物基體中，如何增大其比表面積促使其光催化性能更好地發(fā)揮，是聚合物負載磷鉬酸所面臨的最主要問題。有研究提供一種既可以使磷鉬酸在載體中穩(wěn)定存在，又可以使其被負載后比表面積增大且分散均勻的制備工藝，選用聚丙烯酸和聚乙烯醇為聚合物基體，加入磷鉬酸配制成均相紡絲液，利用靜電紡絲技術(shù)制備出磷鉬酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇復合纖維，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足。采用如下技術(shù)方案：磷鉬酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇復合纖維的制備工藝，包括下列步驟：

1）將一定量的聚丙烯酸溶于無水乙醇中，室溫攪拌30min，得到澄清溶液；

2）將一定量的聚乙烯醇溶于甲酸中，室溫攪拌30min，得到澄清溶液；

3）取相同體積的上述兩種溶液混合，加入一定量的磷鉬酸，50℃攪拌1h，即得到澄清紡絲液；

4）用帶有針頭的注射器抽取1ml紡絲液，置于微量注射泵上，調(diào)節(jié)紡絲電壓、流速、接收距離進行靜電紡絲，即可得到磷鋁酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇復合纖維。

【參考文獻】

[1] 王尹.鉬酸銀/鉬酸鉛復合材料的制備、改性及其光催化性能研究.華中農(nóng)業(yè)大學2017-06-01

[2] 殷金玲, 劉佳, 溫青, 等. 磷鉬酸作為低溫碳燃料電池的碳間接電氧化介質(zhì)[J]. 物理化學學報, 2017, 33(2): 370-376.

[3] 藍際榮, 胡曉允, 陳玉, 等. 有機合成綠色化研究------磷鉬酸催化制備環(huán)己烯[J]. Research & Exploration in Laboratory, 2015, 34(10).

[4] 張志明;李婷婷;劉策.磷鉬酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇復合纖維的制備工藝. CN201310422034.5 ，申請日2013-09-07