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化為化學能。目前國內外關于引入磷鉬酸為介質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化為化學能。應用舉例如下：

磷鉬酸催化制備環己烯：環己烯的制備是大學基礎有機化學經典實驗之一，一般采用濃硫酸催化環己醇脫水制備環己烯。為了建立環己烯的綠色化合成方法，采用固體雜多酸—磷鉬酸催化環己醇的脫水反應。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，蒸出環己烯和水的混合物。反應終止后催化劑不經任何處理，可以繼續高效催化環己醇脫水生成環己烯，磷鉬酸催化劑可以循環使用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，利用靜電紡絲技術制備出磷鉬酸/聚丙烯酸/聚乙烯醇復合纖維，以克服上述現有技術中的不足。采用如下技術方案：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，調節紡絲電壓、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.華中農業大學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[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