Nghiên Cứu Xúc Tác Dị Thể Siêu Acid Cố Định Trên Al-SBA-15 và ZSM-5/SBA-15

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu tổng hợp xúc tác dị thể siêu acid cố định trên các chất mang al sba15 và zsm 5 sba 15, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng dụng

• Tác giả: Trương Thị Hạnh
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Xuân Núi
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý
• Đề tài: Nghiên Cứu Xúc Tác Dị Thể Siêu Acid Cố Định Trên Al-SBA-15 và ZSM-5/SBA-15 Ứng Dụng Trong Phản Ứng Tổng Hợp Fructone
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ hóa học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Xúc Tác Dị Thể Siêu Acid Tổng Quan Tiềm Năng Ứng Dụng

Ngày nay, việc tìm kiếm các acid rắn để thay thế cho các acid truyền thống sử dụng làm xúc tác trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ đang là một lĩnh vực quan trọng. Có rất nhiều phản ứng hữu cơ dùng xúc tác acid như các phản ứng ester hóa, đồng phân hóa, hydrate hóa, polyme hóa. Trong số đó có phản ứng ester hóa cho quá trình tổng hợp fructone. Tuy nhiên, các acid đồng thể như sulfuric acid, hydrochloric acid, acid p-toluene sulfonic, aluminium chloride thể hiện nhiều nhược điểm như tính ăn mòn cao, khó thu hồi và tái sử dụng, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước. Vì vậy, xúc tác dị thể, đặc biệt là xúc tác dị thể siêu acid, đang ngày càng được quan tâm.

1.1. Tổng Quan về Xúc Tác Dị Thể và Ưu Điểm Vượt Trội

Xúc tác dị thể ngày càng được quan tâm do có khả năng khắc phục những nhược điểm của xúc tác đồng thể. Chúng có thể thu hồi và tái sử dụng sau phản ứng mà vẫn giữ được tính acid cao, làm tăng hiệu quả của phản ứng. Điều này giúp giảm chi phí xúc tác cho quá trình phản ứng và tránh việc thải bỏ xúc tác ra môi trường. Việc sử dụng vật liệu xúc tác thân thiện với môi trường là một xu hướng tất yếu.

1.2. Ứng Dụng Tiềm Năng của Xúc Tác Siêu Acid Trong Hóa Học Xanh

Các xúc tác siêu acid đóng vai trò quan trọng trong hóa học xanh, giúp giảm thiểu lượng chất thải độc hại và tối ưu hóa hiệu quả phản ứng. Việc sử dụng xúc tác dị thể siêu acid không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường, hướng tới phát triển bền vững. Cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến xúc tác để mở rộng ứng dụng.

II. Tổng Hợp Fructone Thách Thức Vai Trò của Xúc Tác Acid

Phản ứng ester hóa để tổng hợp fructone - một chất tạo hương mùi táo được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp - thường đòi hỏi xúc tác acid. Tuy nhiên, việc sử dụng các xúc tác acid đồng thể truyền thống gây ra nhiều vấn đề về môi trường và quy trình. Nghiên cứu xúc tác cho phản ứng này tập trung vào việc tìm kiếm các xúc tác thay thế hiệu quả và thân thiện hơn với môi trường, trong đó xúc tác dị thể siêu acid là một lựa chọn đầy hứa hẹn.

2.1. Giới Thiệu về Fructone và Ứng Dụng Rộng Rãi

Fructone là một este có mùi hương táo đặc trưng, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và hương liệu. Việc tổng hợp fructone hiệu quả, đặc biệt sử dụng các phương pháp hóa học xanh, có ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế và môi trường. Do đó, việc tối ưu hóa xúc tác là điều cần thiết.

2.2. Những Thách Thức Khi Sử Dụng Xúc Tác Acid Đồng Thể Trong Tổng Hợp Fructone

Các xúc tác acid đồng thể truyền thống như acid sulfuric hoặc acid p-toluenesulfonic có tính ăn mòn cao, khó thu hồi và tái sử dụng, gây ô nhiễm môi trường. Điều này thúc đẩy nghiên cứu các vật liệu xúc tác thay thế, đặc biệt là xúc tác dị thể có thể dễ dàng tách khỏi sản phẩm sau phản ứng.

2.3. Vai Trò Của Xúc Tác Siêu Acid Trong Phản Ứng Tổng Hợp Fructone

Xúc tác siêu acid có khả năng xúc tác phản ứng ester hóa một cách hiệu quả, giúp tăng năng suất tổng hợp fructone so với các xúc tác acid truyền thống. Đặc biệt, khi được cố định trên chất mang, xúc tác siêu acid dị thể có thể dễ dàng thu hồi và tái sử dụng, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Cần tìm hiểu sâu hơn về cơ chế phản ứng fructone.

III. Al SBA 15 ZSM 5 SBA 15 Chất Mang Lý Tưởng Cố Định Xúc Tác

Chất mang đóng vai trò quan trọng trong việc cố định và phân tán xúc tác dị thể siêu acid. Các vật liệu mesoporous như SBA-15, Al-SBA-15 và ZSM-5/SBA-15 với cấu trúc lỗ xốp, diện tích bề mặt lớn, khả năng điều chỉnh tính acid và độ ổn định nhiệt cao là những lựa chọn tiềm năng. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa cấu trúc và thành phần của chất mang để tăng hiệu quả xúc tác.

3.1. Đặc Điểm Cấu Trúc và Ưu Việt của Vật Liệu Al SBA 15

Al-SBA-15 là vật liệu mesoporous có cấu trúc lỗ xốp đồng đều, diện tích bề mặt lớn và khả năng điều chỉnh hàm lượng nhôm (Al), từ đó điều chỉnh được tính acid. Việc sử dụng Aluminosilicate này giúp tăng cường tương tác giữa chất mang và xúc tác siêu acid, cải thiện hiệu quả và độ ổn định của vật liệu xúc tác.

3.2. Tổng Hợp và Cấu Trúc Đặc Biệt của Vật Liệu ZSM 5 SBA 15

ZSM-5/SBA-15 là vật liệu đa mao quản kết hợp ưu điểm của zeolite ZSM-5 (tính acid mạnh, kích thước lỗ xốp nhỏ) và SBA-15 (cấu trúc mesoporous, diện tích bề mặt lớn). Cấu trúc này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khuếch tán của các chất phản ứng và sản phẩm, đồng thời tăng cường hoạt tính xúc tác. Cần chú trọng đến các phương pháp điều chế xúc tác.

3.3. Ảnh Hưởng của Tỉ Lệ Si Al đến Tính Chất Xúc Tác của Vật Liệu Mang

Tỷ lệ Si/Al trong Al-SBA-15 và ZSM-5/SBA-15 ảnh hưởng trực tiếp đến tính acid, diện tích bề mặt và cấu trúc lỗ xốp của chất mang. Việc điều chỉnh tỷ lệ Si/Al tối ưu là yếu tố quan trọng để đạt được hoạt tính xúc tác và tính chọn lọc cao trong phản ứng tổng hợp fructone. Cần có đánh giá xúc tác chi tiết.

IV. Cố Định HPA Phương Pháp Tối Ưu Ảnh Hưởng Đến Hoạt Tính

Việc cố định HPA (acid dị đa) lên chất mang cần được thực hiện bằng phương pháp thích hợp để đảm bảo HPA phân tán tốt, duy trì tính acid cao và không bị rửa trôi trong quá trình phản ứng. Các phương pháp như ngâm tẩm, tổng hợp trực tiếp và liên kết qua nhóm chức bề mặt được nghiên cứu để tối ưu hóa hoạt tính xúc tác và độ ổn định của vật liệu xúc tác.

4.1. Phương Pháp Ngâm Tẩm Ưu Nhược Điểm và Điều Kiện Thực Hiện

Phương pháp ngâm tẩm là phương pháp đơn giản và phổ biến để cố định HPA lên chất mang. Tuy nhiên, cần kiểm soát các điều kiện như nồng độ dung dịch HPA, thời gian ngâm tẩm và nhiệt độ sấy để đảm bảo HPA phân tán đều và không bị vón cục trên bề mặt chất mang. Tìm hiểu về kinetics phản ứng là quan trọng.

4.2. Tổng Hợp Trực Tiếp Khả Năng Tạo Liên Kết Bền Vững Hơn

Phương pháp tổng hợp trực tiếp cho phép tạo liên kết hóa học giữa HPA và chất mang trong quá trình hình thành vật liệu. Phương pháp này có thể tạo ra vật liệu xúc tác có độ ổn định cao hơn và khả năng chống rửa trôi HPA tốt hơn so với phương pháp ngâm tẩm.

4.3. Liên Kết Qua Nhóm Chức Bề Mặt Tăng Cường Tương Tác và Hoạt Tính

Việc gắn các nhóm chức hữu cơ (ví dụ: nhóm amin) lên bề mặt chất mang trước khi cố định HPA có thể tăng cường tương tác giữa HPA và chất mang, cải thiện tính acid và hoạt tính xúc tác. Phương pháp này đòi hỏi quy trình phức tạp hơn nhưng có thể mang lại hiệu quả cao hơn. Xem xét phản ứng Diels-Alder và phản ứng ester hóa.

V. Ứng Dụng Thực Tế Tổng Hợp Fructone Với Xúc Tác Tối Ưu

Nghiên cứu này hướng đến việc ứng dụng các vật liệu xúc tác đã tổng hợp để xúc tác phản ứng tổng hợp fructone. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng như dung môi, nhiệt độ, thời gian phản ứng và tỷ lệ mol chất phản ứng được khảo sát để tìm ra điều kiện tối ưu. So sánh hoạt tính xúc tác và tính chọn lọc của các vật liệu xúc tác khác nhau để đánh giá hiệu quả.

5.1. Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Điều Kiện Phản Ứng Đến Hiệu Suất

Dung môi sử dụng, nhiệt độ phản ứng và thời gian phản ứng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất tổng hợp fructone. Việc lựa chọn dung môi phù hợp và tối ưu hóa các điều kiện phản ứng khác có thể giúp tăng hiệu quả xúc tác và tính chọn lọc. Cần phải xem xét đến các isomers fructone.

5.2. So Sánh Hoạt Tính Xúc Tác Giữa Các Vật Liệu Đã Tổng Hợp

Các vật liệu xúc tác HPA cố định trên Al-SBA-15 và ZSM-5/SBA-15 được so sánh về hoạt tính xúc tác và tính chọn lọc trong phản ứng tổng hợp fructone. Kết quả so sánh giúp đánh giá hiệu quả của từng chất mang và phương pháp cố định HPA. Cần xem xét các ứng dụng fructone.

5.3. Đánh Giá Độ Bền và Khả Năng Tái Sử Dụng của Xúc Tác

Độ bền và khả năng tái sử dụng là những yếu tố quan trọng để đánh giá tính kinh tế của vật liệu xúc tác. Thử nghiệm tái sử dụng xúc tác được thực hiện để đánh giá sự ổn định của hoạt tính xúc tác sau nhiều chu kỳ phản ứng. Cần có các nghiên cứu về độ ổn định nhiệt.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Xúc Tác Siêu Acid Tương Lai

Nghiên cứu này đóng góp vào việc phát triển các xúc tác dị thể siêu acid hiệu quả và thân thiện với môi trường cho phản ứng tổng hợp fructone. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết kế và cải tiến xúc tác trong tương lai. Hướng phát triển tập trung vào việc tìm kiếm các vật liệu nano mới và phương pháp cố định xúc tác tiên tiến hơn.

6.1. Tổng Kết Kết Quả Nghiên Cứu và Đóng Góp Mới

Luận án đã thành công trong việc tổng hợp và đặc trưng các vật liệu xúc tác dị thể siêu acid cố định trên Al-SBA-15 và ZSM-5/SBA-15, đồng thời đánh giá hoạt tính xúc tác của chúng trong phản ứng tổng hợp fructone. Các kết quả nghiên cứu cung cấp những đóng góp mới về cơ chế phản ứng fructone và phương pháp tối ưu hóa xúc tác.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo và Ứng Dụng Tiềm Năng

Hướng nghiên cứu tiếp theo tập trung vào việc phát triển các vật liệu xúc tác có cấu trúc nano, độ ổn định cao hơn và khả năng tái sử dụng tốt hơn. Đồng thời, mở rộng ứng dụng của các xúc tác dị thể siêu acid trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ khác. Cần nghiên cứu chuyên sâu về tính acid của các vật liệu.

6.3. Thúc Đẩy Phát Triển Xúc Tác Dị Thể Siêu Acid Bền Vững

Việc phát triển các xúc tác dị thể siêu acid bền vững là một xu hướng quan trọng trong hóa học xanh. Nghiên cứu và ứng dụng các vật liệu xúc tác này giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và tạo ra các quy trình sản xuất hiệu quả hơn. Cần có những nghiên cứu về cố định xúc tác hiệu quả hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Tổng quan về acid dị đa 1. Khái niệm chung về acid dị đa (HPA) Acid dị đa (heteropoly acid- HPA) là một họ các acid được tạo thành nhờ sự kết hợp đặc biệt giữa hydro và oxy với một số kim loại và phi kim. Đa số các acid dị đa là các phân tử có khối lượng lớn, ở dạng rắn.

Một số hợp chất acid dị đa thường bao gồm các thành phần chính như W, Mo, V, các nguyên tử O, S hoặc một dị tố như Si, P hoặc As. Trong đó, các nguyên tử oxy và các dị tố tạo nên một cụm liên kết, nối các nguyên tử kim loại với nhau. Một số acid dị đa, bao gồm: - H4Xn+M12O40 trong đó X = Si, Ge; M = Mo, W. - H3Xn+M12O40 trong đó X = P, As; M = Mo, W.

- H6Xn+M6O24 trong đó X = Te; M = W, Mo. - H6X2M18O62 trong đó X = P, As; M = Mo, W. Các acid dị đa hay các hợp chất dị đa (heteropoly compounds- HPC) có Hình thái rất đa dạng của các polyoxometalat (POM), chứa 1 hoặc nhiều các “dị nguyên tử - heteroatom” (có lớp vỏ điện tích bên ngoài chứa các phân lớp p-, d-, hoặc f-), các kim loại chuyển tiếp do hoặc d1 gọi là các “nguyên tử phụ - addenda atoms” và các anion oxide [1]. Các khối cấu trúc của HPA bao gồm “dị anion” trung tâm XO4 với X có thể là các nguyên tố như P5+, As5+, Si4+.

được bao quanh bởi các oxide kim loại chuyển tiếp với công thức chung là (MOx)n. M có thể là Mo, W, V, hoặc Nb, giá trị x dao động trong khoảng 4-7. Từ năm 1933, hàng trăm hợp chất dị đa với cấu trúc khác nhau đã được tổng hợp, đặc trưng và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong số đó, cấu trúc Keggin (Xn+M12O40(n-8)), cấu trúc Anderson-Evans (Xn+M6O24(n-12)) và cấu trúc Wells-Dawson (X2n+M18O62(2n-16)) đã thu hút được nhiều sự quan tâm đáng kể trong lĩnh vực xúc tác.

Tính chất xúc tác của các hợp chất dị đa kể trên có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi thành phần của nó bao gồm các dị nguyên tử, nguyên tử phụ và cation đối. Cấu trúc của một số POM có nguồn gốc từ cấu trúc của POM lớn hơn bằng cách loại bỏ một hoặc nhiều nguyên tử phụ hoặc các anion phụ của chúng, tạo ra một loại cấu trúc khuyết được gọi là cấu trúc Lacunary. Các cấu trúc Lacunary này và các hợp chất dị đa HPC đã được thay thế kim loại chuyển tiếp là những hợp chất đã được khai thác nhiều trong lĩnh vực xúc tác. Sự biến đổi thành (Luan.fructone TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 4 phần lớn, cấu trúc phân tử đặc biệt, tính acid Bronsted mạnh, tính oxy hóa khử phù hợp, độ bền nhiệt lớn với khả năng bay hơi thấp và độ bền ăn mòn thấp của các hợp chất HPA rất phù hợp cho các ứng dụng công nghệ xanh.

Dựa vào các tính chất này, việc tổng hợp, đặc trưng và ứng dụng của các xúc tác mới trên cơ sở HPA là lĩnh vực được đặc biệt quan tâm và phát triển. Mặc dù các xúc tác đồng thể HPA có hiệu quả rất đáng kể nhưng chúng có chung nhược điểm là rất khó tách và tái sử dụng. Vì lí do này, các ứng dụng của HPA yêu cầu phải tách và thu hồi tái sử dụng lại xúc tác. Trong những năm vừa qua, rất nhiều nhóm nghiên cứu đã tập trung thay thế các xúc tác HPA đồng thể thành các xúc tác dị thể để có thể dễ dàng tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng, giảm thiểu tối đa lượng thải ra môi trường, do đó làm tăng khả năng ứng dụng của loại hợp chất này.

Cấu trúc của các acid dị đa 1. Cấu trúc phân tử acid dị đa Do khả năng kết hợp giữa các phối tử kim loại và các dị tố khác nhau nên có rất nhiều loại acid dị đa. Các acid dị đa có thể tồn tại ở dạng cấu trúc khác nhau như Keggin, Dawson, Anderson,… Hai trong số các nhóm được biết đến nhiều nhất là các acid dị đa trên cơ sở cấu trúc Keggin (HnXM12O40) và các acid dị đa trên cơ sở cấu trúc Wells- Dawson (HnX2M18O62). Cấu trúc Keggin và cấu trúc Dawson [2].

Cấu trúc Keggin Cấu trúc Keggin được nghiên cứu nhiều vì cấu trúc này được đánh giá có tính acid mạnh và độ ổn định cao hơn cả. Các anion dị đa cấu trúc Keggin có công thức (Xn+M12O40(8-n)), trong đó X là nguyên tử trung tâm (Si4+, Ge4+, Si4+, P5+, As4+,…), n (Luan.fructone TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 5 là số oxy hóa của nguyên tử X. M là Mo hoặc W, kim loại này có thể bị thay thế một phần bởi một số kim loại khác. Ví dụ các acid Keggin H3PW12O40, H3PMo12O40, H4SiW12O40,… [3].

Cấu trúc Keggin anion Xn+M12O40(8-n) [3]. Cấu trúc này được phát minh đầu tiên bởi J. Cấu trúc Keggin bao gồm một trung tâm tứ diện XO4 được bao quanh bởi 12 bát diện MO6. 12 bát diện MO6 được chia thành bốn nhóm chính, mỗi nhóm gồm ba bát diện như trên Hình 1.

Sự sắp xếp cấu trúc này dẫn đến sự hình thành một polyanion dạng cầu. Cấu trúc Keggin của anion (PW12O40)3-. Các cấu trúc cơ bản liên kết với nhau tạo ra các cấu trúc thứ cấp. Trong cấu trúc thứ cấp, các liên kết hydro kết nối với các cation dihydronium (như H5O2+) với các nguyên tử oxy đầu cuối của bốn anion Keggin (Hình 1.

Có nhiều cấu trúc thứ cấp của acid dị đa kiểu Keggin khác nhau. Các mạng tinh thể lập phương tâm khối thường gặp như H3PW12O40.6H2O, mạng lập phương tâm mặt như (Luan.fructone TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các loại mạng khác được tạo ra từ các anion Keggin phụ thuộc cả vào số lượng các phân tử hydrat hóa và điện tích anion. Cấu trúc thứ cấp của H3PW12O40.

Cấu trúc Wells-Dawson Các anion dị đa cấu trúc Wells-Dawson thường có công thức chung là [(Xn+)2M18O62] (2n-16) trong đó Xn+ là P5+ hoặc As5+, M là Mo6+ hoặc W6+, liên kết với oxy tạo ra các đơn vị bát diện MO6. Cấu trúc, được gọi là đồng phân isomer, có hai “nửa đơn vị" giống hệt nhau của nguyên tử trung tâm được bao quanh bởi 9 đơn vị bát diện XM9O31 được liên kết qua nguyên tử oxy (Hình 1. Cấu trúc Wells-Dawson của anion P2W18O626-. Các acid dị đa cấu trúc Wells-Dawson như là acid phospho-tungstic H6P2W18O62, phospho-molybdic H6P2Mo18O62, arsenicmolybdic H6As2Mo18O62 có tính chất siêu acid và độ ổn định đáng kể cả trong dung dịch và trong trạng thái rắn.fructone TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Tính chất của các acid dị đa 1. Tính chất acid Các tính chất acid - bazơ của các hợp chất dị đa có thể được thay đổi bằng cách lựa chọn dị tố trong cấu trúc sơ cấp và cation. Các acid dị đa đều là những acid mạnh (siêu acid) và mạnh hơn rất nhiều so với các acid rắn truyền thống như SiO2-Al2O3, H3PO4/SiO2, zeolit HX và HY và các acid như H2SO4, HCl, acid p-sulfonic toluene,… Các dị đa này có tính acid mạnh là do có sự di chuyển mật độ điện tích trên toàn bề mặt của polyanion có kích thước lớn, dẫn đến hình thành lực tương tác yếu giữa các proton và anion [3, 6]. Lực acid có thể được mô tả theo hàm acid Hammett Ho: Ho = pKBH+ - log ([BH+]/[B]) Trong đó: [B] là nồng độ của bazơ B, [BH+] là nồng độ của acid liên hợp, KBH+ là hằng số cân bằng của phản ứng: BH+ ↔ B + H+.

Tỷ lệ [BH+]/[B] có thể được xác định bằng phương pháp so sánh màu và xác định các điểm chuẩn trong phương pháp chuẩn độ. Trong thực tế, H2SO4 100% được biết đến như một chất có tính acid mạnh với lực acid Ho= -11,94. Do đó, để đánh giá lực acid của một chất nào đó, giá trị Ho của H2SO4 100% được xem như là một mốc giá trị đối chứng. Các acid có giá trị thấp hơn -12 được xếp vào loại siêu acid.

Giá trị hàm Hammett của một số acid rắn được trình bày trong Bảng 1. Giá trị Ho của một số chất acid rắn. STT Hợp chất Lực acid Ho 1 H2SO4 -11.94 2 Nafion -12,0 3 H3PW12O40 -13,2 4 AlCl3-CuCl2 -13,7 5 SbF5/SiO2-Al2O3 -13,7 6 SO42-/TiO2 -14,5 7 SO42-/ZrO2 -16,1 (Luan.fructone TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Tính oxy hóa khử Trong dung dịch, các acid dị đa có khả năng trao đổi electron do các nguyên tử kim loại có trạng thái oxy hóa cao.

Thế khử của các hợp chất acid dị đa có chứa Mo và V thường cao hơn các hợp chất dị đa khác, bởi vì các ion này có tính oxy hóa mạnh. Khả năng oxy hóa thường giảm theo thứ tự: V > Mo > W, trong đó V là nguyên tố có tính oxy hóa mạnh nhất nên các hợp chất dị đa chứa V rất dễ bị khử. Ngoài ra bản chất của dị tố làm thay đổi điện tích tổng của polyanion nên cũng ảnh hưởng rất lớn đến tính oxy hóa khử của các hợp chất acid dị đa. Chẳng hạn, sự tăng điện tích dẫn đến giảm khả năng oxy hóa của cặp oxy hóa khử W6+ /W5+ trong các hợp chất theo thứ tự sau: PVW12O403- > SiIVW12O404- ≈ GeIVW12O404- > BIIIW12O405- ≈ FeIIIW12O405- > H2W12O406- ≈ CoW12O406- > CuIW12O407-.

Ngoài ra, các cation đối cũng gây ra tác động đáng kể đến khả năng oxy hóa khử của acid dị đa. Khi ion dương càng dễ bị khử thì acid dị đa cũng dễ bị khử và ngược lại. Khi cation không bị khử, như cation kim loại kiềm, khả năng khử của kim loại trong cấu trúc cơ bản, do vậy bị ảnh hưởng bởi bản chất của cation. Khả năng oxy hóa được đánh giá qua tốc độ khử của hợp chất dị đa bằng việc sử dụng các tác nhân H2, CO và hợp chất hữu cơ, nhưng đôi khi các dữ kiện xuất hiện không đồng nhất, do sự khác nhau về loại chất khử, độ không đồng nhất, sự phân hủy của xúc tác [7, 8].

Tính ổn định nhiệt Tính ổn định nhiệt của các acid dị đa thường khá cao và tính ổn định thay đổi phụ thuộc rất nhiều vào loại acid dị đa [9]. Tính chất này thay đổi theo cấu trúc của các hợp phần tạo nên chúng, chẳng hạn như: H3PW12O40 > H4SiW12O40 > H3PMo12O40 > H4SiMo12O40 Ở nhiệt độ trên 400 oC, sự phân hủy cấu trúc Keggin là nguyên nhân làm giảm tính acid, phản ứng phân hủy như sau: H3PW12O40 → 1/2P2O5 + 12 WO3 + 3/2 H2O Ngoài ra, tính ổn định nhiệt của các acid dị đa còn phụ thuộc vào môi trường tiếp xúc. Trong môi trường tiếp xúc có mặt hơi nước và oxy sẽ làm tăng tính ổn định nhiệt của các hợp chất acid dị đa. Ngược lại, nếu các hợp chất acid dị đa tiếp xúc với môi trường có tính chất khử thì tính ổn định nhiệt giảm đáng kể [3].