鎢酸氧化鋯(WO3/ZrO2)又稱鎢酸化氧化鋯,是一種具有超強酸性質的混合氧化物,酸性位點比濃硫酸更強,形狀包括圓柱形、條狀、顆粒狀等。超強酸又稱超酸,是指強于100%硫酸的酸,即酸度函數(shù)(H0)≤-11.9。
固體酸催化劑通常由具有酸性的活性中心材料構成,其酸性與基材晶型、原子密度、WOx結構性等因素關系密切。在鎢酸氧化鋯中,WO3為主要催化活性點位,亞穩(wěn)態(tài)納米氧化鋯為主要載體。作為固體酸催化劑,鎢酸氧化鋯具有高活性、酸強度高、抗水解能力強、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)勢。
根據(jù)新思界產業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年中國鎢酸氧化鋯(WO3/ZrO2)行業(yè)市場深度調研及發(fā)展前景預測報告》顯示,鎢酸氧化鋯在酸催化的氣相反應、酸催化的液相反應中應用廣泛,包括游離脂肪酸的酯化反應、多元醇脫水反應、三乙酸酯的酯交換反應、正丁烷異構化反應、甘油脫水制丙烯醛反應等。近年來,負載型路易斯酸在生物煉制中的關注度不斷提升,為鎢酸氧化鋯應用擴展提供了有力條件。
鎢酸氧化鋯催化劑制備難度大,一定情況下限制了其應用。目前鎢酸氧化鋯催化劑主要通過偏鎢酸((NH₄)₁₀W₁₂O₄₁ 5H₂O)水溶液浸漬在無定形的亞穩(wěn)態(tài)納米氧化鋯中,后經過高溫煅燒制備得到,也可以通過六羰基鎢原子層沉積法(ALD)制備得到鎢酸氧化鋯系列催化劑。
基于其獨特酸性,鎢酸氧化鋯催化劑研究熱情較高,相關研究單位及供應商有美國賓夕法尼亞大學、國立臺灣科技大學、環(huán)境保護部華南環(huán)境科學研究所、碳明科技等。我國在鎢酸氧化鋯催化劑領域取得的專利有《一種以鎢酸化氧化鋯為載體的脫硝催化劑及其制備與應用制造技術》、《鎢酸化鈰摻雜二氧化鋯包覆二氧化鈦固體超強酸填料》等。得益于制備工藝優(yōu)化、鎢負載量控制能力提升、科研技術發(fā)展,具有更高酸性、更穩(wěn)定性的鎢酸氧化鋯催化劑逐漸涌現(xiàn)出來。
新思界
行業(yè)分析人士表示,鎢酸氧化鋯是具有重要應用價值的固體超強酸,隨著化學工業(yè)、生物質轉換、環(huán)保、制藥、新能源等產業(yè)發(fā)展,高性能固體酸催化劑市場需求將持續(xù)增長,鎢酸氧化鋯市場發(fā)展空間廣闊。鎢酸氧化鋯行業(yè)存在一定的進入壁壘,尤其體現(xiàn)在制備技術和工藝方面,但這也為具有技術實力的企業(yè)提供了發(fā)展空間。
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