人工晶体学报

作者：曹宇鹏, 张汉杰, 黄继庆, 郭伟, 公绪滨, 方涛

单位：北京航天试验技术研究所,航天绿色推进剂研究与应用北京市重点实验室,北京 100074

关键词：磷酸二氢铝镓,水热合成,金属无机骨架,晶格畸变,催化,羟醛缩合,

基金：中国航天科技集团钱学森青年基金

通过水热法制备了一种新型磷酸二氢铝镓(GAHPO)金属无机骨架结构,并通过单晶XRD、粉末XRD、红外,以及TG-DSC等分析手段对其进行充分表征。单晶XRD解析表明,该晶体属于三方晶系、Rc3空间群。Al(Ga)O6八面体与PO4四面体结构交替连接形成一维链状金属骨架,并由氢键堆叠成三维金属无机骨架结构。TG-DSC分析显示,GAHPO热稳定性良好,初始分解温度达到240 ℃。相比磷酸铝,Ga3+的引入使磷酸铝晶格畸变,削弱了Al—O的强度,增大了Al—O键长,使更多酸性位点暴露,从而提高GAHPO的催化活性。实验结果表明,反应温度在60 ℃,催化剂用量为10%时,GAHPO催化乙醛缩合制备丁醇醛具有良好的转化率(47%)和优异的选择性(>99%)。酸/碱中和催化剂、NH3-TPD,以及大位阻基团取代乙醛反应位点的实验验证了GAHPO的催化乙醛缩合的反应机理。本工作为新型铝基无机骨架结构及其催化应用提供了可行途径。

来源：2024年第4期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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