钨化合物在一些催化领域中的研究进展

孙 磊，吴雨辰，赵杉林，姜 恒

（辽宁石油化工大学 化学与材料科学学院，辽宁 抚顺 113001）

催化在化学工业中占有十分重要的地位，超过90%的化学品与催化材料或催化工艺相关。在工业用催化剂中，催化剂通常由主催化剂、助催化剂和载体组成，尽管钨化合物较少作为主催化剂使用，但其作为助催化剂却扮演十分重要的角色，因此，钨化合物可称之为复合多相催化材料的“味精”。此外，钨化合物在均相催化过程中也表现出优异的催化性能。

钨是VIB族过渡金属，原子序数74，在其化合物中其价态有 0、+2、+3、+4、+5 和+6，然而，钨本身不能作为正离子存在，它最稳定的、也是最常见的价态是+6。钨化合物的主要用途是催化剂领域，已经发现了硫化钨、三氧化钨、钨酸盐、钨酸、钨华（水合氧化钨，WO3·nH2O）、碳化钨、磷化钨、六氯化钨、多钨酸盐、钨的配位化合物等钨化合物的各种催化应用。以钨的氧化物为例，除了外观为黄色的WO3外，还存在三种稳定的低价非化学计量的氧化物：β-氧化物（W20O58或 WO2.9）、γ-氧化物（W18O49或 WO2.72）和δ-氧化物（WO2），三者的外观颜色分别为蓝色、紫色和褐色，俗称蓝钨、紫钨和褐钨。所有其他非化学计量的氧化物WOx（2＜x＜3）要么是亚稳定的，要么由这三相的混合物和WO3的固溶体组成[1]。文献报道氧化钨具有Bro¨nsted酸性位点，无论是作为体相氧化物还是作为负载型氧化物[2]。虽然活性位点的性质及其修饰目前是一个有争议的主题，但氧化钨结构中的酸性位点强烈依赖于制备方法，如钨前体、氧化物的负载量和热处理等因素[3]。由于WOx（2＜x≤3）具有多种价态，使其在性质和形貌上具有多样性，因而在许多催化反应中具有催化作用，在氧化物如 ZrO2、Al2O3、SiO2、TiO2和 SnO2上负载的 WOx催化剂在烷烃和烯烃的异构化、醇的脱水、烯烃的水合、烯烃的聚合、醇的部分氧化、不饱和物质的加氢还原、饱和物质的脱氢、一氧化氮的选择性还原和烯烃的复分解等多种化学反应中显示出卓越的催化活性[4-5]。

有关钨催化剂的应用研究进展的综述性文献业已报道[6-9]，我们在2012年对钨在化学化工领域的应用进行了综述和展望[10]。鉴于钨化合物在催化领域的重要性，本文试图从一些催化热点研究领域对含钨催化材料取得的研究进展进行梳理，以展示钨化合物极具魅力的催化性能。这些热点催化研究领域包括：醇的选择性氧化、烯烃复分解反应、选择性催化还原氮氧化物、生物质转化、石油馏分油精制以及脂肪醇硫化制烷基硫醇等。限于篇幅，光催化研究领域和其他催化领域没有包括在本综述中，而是重点对2014年以来钨化合物在上述催化反应中的催化作用进行总结。

1 醇的选择性氧化

Sheldon[11]在2015年的一篇综述中详细总结了在水相中钨化合物催化醇的选择性氧化反应的研究进展。以过氧化氢水溶液作为氧化剂，以Na2WO4或其他钨酸盐/季铵盐为催化剂，各种各样的仲醇（包括不饱和醇），可以高产率地得到相应的酮（图1）。伯醇经由中间醛的水合物的进一步氧化，得到高收率的相应的羧酸。

图1 W（VI）催化H2O2氧化醇Fig.1 Tungsten（VI）catalyzed oxidation of alcohols with H2O2

一维六方晶系WO3（h-WO3）纳米棒可通过简易的水热法合成[12]。该h-WO3纳米棒长度10 μm，直径约为10 nm，沿[001]方向生长。在温和的条件（80℃，常压）下，以过氧化氢水溶液为氧化剂，h-WO3纳米棒可高效催化环己醇的选择性氧化生成环己酮，产率从3.1%提高至78.6%。

在脱氧核糖核酸（DNA）支架的存在下，通过的锌（Ⅱ）盐溶液与钨酸钠微波加热5 min合成被组装并聚集在一起作为链状形态ZnWO4纳米颗粒。控制反应参数可调整各个粒子的尺寸和链的直径。该DNA-ZnWO4纳米组装体可用于催化选择性氧化苯甲醇。以过氧化氢水溶液为氧化剂，观察到具有较小直径的DNA-ZnWO4相比其他形态提供了较好的苯甲醇转化率和苯甲醛选择性[13]。

以膨润土为载体负载杂多酸在温度为343～553 K范围内可催化2-丙醇的气相转化成丙酮[14]，提高杂多酸的负载量有利于提高丙酮的选择性。

2 烯烃复分解反应

烯烃复分解反应最先由Banks和Bailey在1964年报道，该反应是生产精细化学品和聚合物的重要方法。典型的反应是丁烯与乙烯复分解反应生成丙烯。尽管WO3/SiO2的催化活性比Re2O7/Al2O3或MoO3/Al2O3弱，但由于WO3/SiO2优异的稳定性和耐中毒特性使其成为最广泛应用的烯烃复分解催化剂。鉴于化学工业对丙烯的巨大需求，如何设计高效的丁烯和乙烯复分解反应的WO3催化剂显得尤为重要，通过揭示在不同温度下WO3的表面结构和催化活性之间的关系，从而预测性地指导高活性和高选择性的催化剂的开发。

为充分了解WO3/SiO2丁烯与乙烯反应的活性催化物种，Liu等人[15]系统考察了不同气体对WO3/SiO2进行预处理后的催化活性，发现空气预处理的催化剂无活性，而N2、N2/H2和H2预处理的WO3/SiO2催化剂表现出较高的1-丁烯转化率和丙烯的选择性，四方晶相WO3和部分还原的WO2.92是活性相/种，而单斜晶系WO3是无活性的。

为进一步理解催化反应机理以指导催化剂设计和制备，Cheng等人[16]采用密度泛函理论进行理论计算，阐明乙烯和反式-2-丁烯复分解的完整的反应机理，发现W=CH2位比W=CHCH3更为惰性，反式-2-丁烯的[2+2]环加成以形成六元（杂）金属环是速率决定步骤；速率常数对温度更加敏感，当温度超过750 K的反应变得比氧杂金属环分解更快。

通过一锅气溶胶辅助溶胶-凝胶法制备高效氧化钨基催化剂，在乙烯和反式-2-丁烯的交叉复分解中评价它们的催化性能以生产丙烯，与传统浸渍在商业二氧化硅载体上制备的参比催化剂相比，气溶胶催化剂表现出更高的复分解活性和更短的诱导期[17]。显示转化率和选择性随WO3负载量增加（负载量最高15%）。煅烧温度（450～850℃）被确定为显著影响催化剂表面结构性质、表面酸度以及催化活性的重要因素。

正构的端烯烃的复分解反应式见式（1），两个烯烃分子中碳碳双键断裂，重新组合生成碳数更高的正构内烯烃和乙烯。由该反应产生的较高碳数的烯烃（C10-C16）可以通过氢甲酰化反应以产生洗涤剂用高碳醇或经历烷基化以产生洗涤剂用烷基化物，因此被称为洗涤剂用烯烃。Prithipal等[18]对比了钾掺杂的WO3/SiO2和标准的WO3/SiO2催化剂上进行1-己烯复分解反应，发现掺杂钾使催化剂的异构化和裂化活性降低至少一半，并且洗涤剂用烯烃的产率提高了两倍。

以SiO2修饰的γ-Al2O3为载体通过浸渍法制备不同钨负载量的W/SiO2/Al2O3催化剂，在1-丁烯与丙烯的复分解催化性能评价结果表明：钨负载量对氧化钨物种的分散性和还原性以及催化剂的酸性至关重要[19]。钨质量分数为6.0%的W/SiO2/Al2O3在1-丁烯复分解反应中具有最高的活性和稳定性，这归因于其适度分散、WOx物质的合适还原性和合适的酸度。

通过在700℃下部分脱羟基化的二氧化硅（SiO2-（700））上接枝双-X取代的配合物[W（=NAr）（=CHCMe2R）（X）2]（Ar=2，6-iPr2C6H3，2，6-Cl2C6H3，2-CF3C6H4和 C6F5；X=OC （CF3）3，OCMe（CF3）2，OtBu，OSi（OtBu）3；R=Me或Ph）来制备定义明确的二氧化硅负载的W复分解催化剂，结构式见图2[20]。使用多元线性回归分析工具研究配体组对顺式-4-壬烯的自身复分解中的活性的定量影响。这种明确定义的非均相催化剂的定量和预测结构-活性关系分析表明，高活性与相反电子特性的X和NAr配体的组合有关，有希望为合成催化剂的合理开发铺平道路。

图2 定义明确的二氧化硅负载的钨亚氨基亚烷基催化剂的制备Fig.2 Preparation of well-defined silica-supported tungsten imido-alkylidene catalysts

与传统的SiO2载体浸渍法制备的WO3/SiO2催化剂不同，通过一锅直接水热反应制备具有各种Si/W比的介孔W-KIT-6（介孔氧化硅负载钨）催化剂，对1-丁烯和乙烯复分解制丙烯的反应性能进行评价[21]。由于产生更多活性的氧化钨物质，1-丁烯转化率和丙烯选择性随着Si/W比率从80～25降低而增加，然后当Si/W比率进一步下降至15时，由于形成非活性本体WO3而使得活性和选择性进一步降低。最佳Si/W比为25，以获得高度分散的活性W物质和优异的催化性能。适量的W（W4+，W5+）的低氧化态和表面W氧化物物质的高分散可导致W卡宾活性物种的形成，有益于复分解活性。

3 选择性催化还原（SCR）氮氧化物

选择性催化还原技术（SCR）是在催化剂的作用下还原剂氨或尿素将烟气中的氮氧化物（NOx）还原成无害的N2和H2O，反应式见式（2）～式（4）。术语NOx用于描述氮氧化物NO和NO2的混合物，这两种有害物质都是通过燃料燃烧产生的。“脱硝”处理旨在将NOx转化为惰性氮气。钨化合物越来越多地用作处理废气以减少NOx排放的催化剂。典型的商业化脱硝催化剂是蜂窝状陶瓷负载V2O5-WO3/TiO2。脱硝催化剂用于发电厂、化工厂、水泥厂和柴油发动机的烟道气治理。

催化剂高度暴露在恶劣的环境中，如飞灰、SOx、碱（土）金属（K、Na、Ca、Mg等）和重金属（Hg、Pb、As等），最终导致催化剂严重的失活。为进一步提高商业化催化剂的活性和稳定性，Shen等[22]研究了负载在陶瓷表面的V2O5-WO3/TiO2催化剂，评价了催化活性、耐硫性、K抗性、K-中毒催化剂活性再生和Si-改性的行为。结果表明，这些催化剂的高SCR活性与大酸量，吸收氧和表面钒钨的分散相关。用硫酸洗涤K-中毒的催化剂可以部分地恢复催化活性，掺入SiO2显著改善了催化剂对钾的耐受性。Kong等[23]研究了砷对商用V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂的性能影响及中毒机理，结果表明，As2O3吸附在催化剂表面，大部分被表面化学吸附氧氧化，最终形成As2O5，在催化剂表面形成致密层，防止NH3吸附和活性位点回收，最终导致催化失活。Xie等[24]研究了商业V2O5-WO3/TiO2催化剂通过暴露于燃煤电厂烟气中的NH3-SCR-失活的机理，发现碱性掺杂剂优先使与钒相关的活性位点中毒，而不是与二氧化钛和钨相关的位点中毒。

V2O5-WO3/TiO2催化剂仅在320～400℃的狭窄温度范围内有效，并且高温下V2O5物质的蒸发对环境和人类健康有害。考虑到这些缺点，许多研究人员继续改进现有催化剂以拓宽SCR反应的温度窗口，并开发新型催化剂以降低钒负载量[25]，或用其他Ce元素代替钒[26]。

制备方法对催化剂的性能有较大的影响，用氨水共沉淀偏钛酸和偏钨酸铵浆液制备一系列负载的WO3/TiO2催化剂，与浸渍制备的研究催化剂相比，共沉淀过程导致形成两个不同的表面WOx位点，并且共沉淀的催化剂表现出略微增强的SCR反应性，这是一项试图将共沉淀WO3/TiO2催化剂的分子水平结构性质与其SCR表面反应性联系起来的研究[27]。

鉴于V2O5-WO3/TiO2催化剂的大量应用，如何对废催化剂中钒（V）和钨（W）进行回收和再利用也受到关注。废SCR催化剂主要由TiO2和其他氧化物（质量分数：7.73%WO3，1.23%V2O5等）组成。Huo等[28]提出了用氢氧化钠溶液溶解模拟废SCR催化剂，V2O5和WO3在强碱作用下转化为水溶性的Na－VO3和Na2WO4（式（5）、（6）），而TiO2很难被氢氧化钠溶解，浸出溶液中溶解的钒和钨用于在160℃下通过水热法生产BiVO4/Bi2WO6异质结，可用作光催化剂。韩国光云大学Kim等[29]使用高压釜加压NaOH浸工艺研究了蜂窝型废SCR催化剂中钒和钨的回收和纯化。通过调控沉淀条件用Ca（OH）2优先将钒以 Ca（VO3）2沉淀出来，然后再向滤液中加入NH4OH形成钨酸铵，通过蒸发将其转化为仲钨酸铵，从而成功实现钒和钨的回收和分离，其优势在于省去了额外的酸浸步骤。

4 生物质转化

生物质被公认为是可再生能源，并有可能在未来取代化石燃料和生产有机化学品，其中来源最丰富的是纤维素和木质素，其次为淀粉和动植物油脂。衍生的葡萄糖、失水山梨醇、糠醛、糠醇、脂肪酸和甘油等物质也被认为是生物基平台化合物。

在温和的水性介质中通过水解氢化或氢解将纤维素中的C-O和C-C键化学催化裂解成多元醇受到广泛关注[30]。中国科学院大连化学物理研究所张涛院士团队于2008年在国际上报道了活性炭负载碳化钨（W2C/AC）催化剂一步催化纤维素氢解制乙二醇[31]，开辟了生物质转化的新路径。与Pt/Al2O3和Ru/C相比，非贵金属Ni-W2C/AC催化剂对EG具有独特的选择性[32]。随后，该团队发展出金属钨、磷化钨、氧化钨等系列钨基催化剂，显著地提高了催化剂循环稳定性，并大幅度降低了催化剂成本，从而极大地增强了纤维素、葡萄糖等生物质催化制乙二醇技术工业应用的可能性[33-34]。

葡萄糖作为纤维素的单体，是一种极具吸引力的平台化学品，可以有效地转化为各种化学品。动植物油脂的皂化水解或酯交换反应会副产大量的甘油，甘油的利用是提高生物利用经济性的关键问题，甘油的多功能结构和性质为化学转化提供了大量机会，以生产增值化学品。糠醛是由木质纤维素中的半纤维素在稀酸水溶液催化水解而得，由糠醛加氢还原得到的糠醇也是一种生物基平台化合物。钨系催化剂对各种生物基平台化合物的转化的催化性能也很优异，近几年来的研究成果总结在表1中。

生物质快速热解制取生物质热解油技术是生物质能量富集的有效手段之一，生物质快速热解生产热解油的过程周期短、成本低、效率高，并且原料来源广泛（涵盖了通过光合作用而形成的各种有机体）。生物质热解油化学成分较为复杂，其水分含量15%～30%，氧含量35%以上，具有高酸度、高黏度和低能量密度的特征。因此，它化学性质不稳定，不适合作为燃料油使用。为了与现有的燃料系统兼容，热解油需要催化升级以除去氧官能团。生物质的催化快速热解也是提高热解油质量的有效方法，它是热解蒸汽的原位催化裂化过程，有利于生产烃类燃料。Chen等[47]研究了W2C/MCM-41催化的木质素快速热解蒸汽转化以生产芳烃。实验在微量热解器-气相色谱/质谱仪（P-GC/MS）中进行。讨论了用所制备的催化剂转化木质素的可能机制。在W2C/MCM-41（Si/W=50）存在下，芳烃产率约为挥发性产物的20%，单环芳烃的选择性在750℃时超过85%。随着催化剂与木质素质量比的增加，芳烃的产率显著增加，催化剂具有良好的稳定性。

表1 钨系催化剂催化各种生物基平台化合物的化学转化Tab.1 Tungsten-based catalysts used in conversions of various bio-based platform compounds

5 石油馏分油精制

钨基催化剂在石油加工领域的应用已有80多年的历史，至今处于无可撼动的地位。钨催化剂在石油加工过程中催化的主要反应有加氢裂化、加氢处理、脱氢、异构化、重整和聚合。加氢裂化用于将低氢和高碳的重质高沸点馏分升级为轻质、较低沸点的富氢含量馏分。加氢处理不涉及碳碳键的断裂，产物的沸程基本上与原料的沸程相同，加氢处理过程包括加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱芳烃，以去除馏分油中的非理想烃类组分。商用Ni-W催化剂通常由γ-Al2O3或沸石载体上负载4-16%Ni和16-20%W组成。

尽管钨基催化剂在石油加工过程多种反应的高效率而得到了广泛应用，但在该领域的研究仍然越来越令人兴奋。俄罗斯萨马拉国立技术大学报道了锌改性的Ni6-Mo6W6/ZnO-Al2O3催化剂，对含硫混合油进行催化加氢处理获取润滑油原料[48]。与未改性的工业催化剂相比，用锌改性的催化剂提高了其加氢脱硫活性和粘度指数。

磷化钨（WP）作为一种新型加氢脱硫催化剂因其高活性和稳定性而引起越来越多的关注。WP是共价化合物，其中电子密度在金属和磷原子之间共享。Yang等[49]研究了二苯并噻吩（DBT）、4，6-二甲基二苯并噻吩（4，6-DMDBT）及其氢化中间体在体相WP催化剂上的加氢脱硫（HDS）动力学和催化反应机理。WP具有比Ni2P和MoP更高的加氢/脱氢活性，但对哌啶的抑制作用高度敏感。

在馏分油的含硫化合物中，二苯并噻吩（DBT），尤其是 4，6-二甲基二苯并噻吩（4，6-DMDBT），由于存在空间位阻的原因，难以通过催化加氢脱硫的方法去除。通过用过氧化氢（H2O2）氧化剂将这些难以加氢脱硫的噻吩类化合物氧化成亚砜和砜是一种有效的途径。Xun等[47]设计合成了介孔二氧化硅载体负载离子液体功能化的硅钨酸催化剂，获得了具有高分散钨物种的通道状介孔结构的催化剂，催化氧化脱硫测试结果表明，DBT和4，6-DMDBT的脱除率均可达到100%。

加氢脱硫和加氢脱芳催化剂的制备方法也在不断地创新。采用油溶性的六羰基钨和异辛酸镍作为前驱体，在原料油中原位合成NiS-WS2催化剂，在间歇式反应器中在350℃、5.0 MPa的氢气压力、W∶Ni摩尔比为1∶2条件下，催化剂在芳烃的氢化反应中表现出高活性[51]。

氧缺陷型氧化钨WO2.72是一种多用途和有效的催化剂，可用于链烯烃、环烯烃和芳基硝基加氢还原[52]，在催化活性和选择性方面与非贵金属镍催化剂相比具有明显的优势。据密度泛函理论计算证明，缺氧表面在动力学和热力学中非常容易激活H2分子，测试表明氢化活性和氧空位浓度之间存在线性关系。

体相的WO3没有明显强烈的Bro¨nsted酸性。通常猜测Bro¨nsted酸度与WOx表面的部分还原有关，W6+中心的部分还原引起的离域电荷由质子补偿。添加金属如Pt和Pd通常会在氢气存在下增加酸度。将偏钨酸铵和草酸铌的混合溶液蒸发烘干后再高温焙烧可获取Nb2O5-WO3复合氧化物，不同的焙烧温度导致WO3的不同晶相和还原性能，Pd/Nb2O5-WO3催化剂在正构烷烃的双功能加氢异构化中表现出良好的性能，优于无定形SiO2-Al2O3和WO3/ZrO2催化剂[53]。

6 脂肪醇硫化制烷基硫醇

烷基硫醇从形式上看是对应的脂肪醇的氧原子被硫原子替换。烷基硫醇在化学工业中是一类重要的原料和中间体，例如，甲硫醇是合成蛋氨酸以及二甲基亚砜或二甲基砜的非常重要的原料、正丙硫醇和正丁硫醇是合成农药的中间体、辛硫醇是生产抗氧剂的重要原料等。迄今为止，低分子量的烷基硫醇主要由通过脂肪醇与硫化氢采用多相催化剂在固定床反应器中气-固相催化反应来制备，反应温度250～500℃，压力0.1～2.5 MPa。长期的工业生产实践表明，以活性氧化铝作为载体，采用浸渍的方法将活性组分K2WO4负载到活性氧化铝载体表面，得到的钨系催化剂是脂肪醇硫化制烷基硫醇的首选催化剂。催化剂的活性和选择性与催化剂的制备方法密切相关，涉及活性氧化铝载体表面的织构性质、K2WO4负载量和焙烧温度等等，其中焙烧温度对催化剂载体的结构、活性组分相、酸碱性质及反应活性都有重要影响。

用于甲醇硫醇化的催化剂开发一直专注于凭经验探索催化剂配方和制备方法。为了进一步提高催化剂的活性和选择性，Gutiérrez领导的研究团队系统研究了在Al2O3、WS2/Al2O3和Cs改性对应物Cs/Al2O3、Cs-WS2/Al2O3上研究了甲醇与H2S的硫醇化反应机理[54]，Cs+阳离子的存在降低了吸附甲醇的浓度，提高了SH基团与吸附甲醇之间的反应速率，定量地抑制了甲醇缩合生成二甲醚反应。用于缩合和硫醇化甲醇的活性位点被推断为通过在Lewis位点上解离H2S而形成的Lewis或Bro¨nsted酸碱基对。Gutiérrez等[55]认为没有WS2作为活性组分也许可行，他们继续研究了负载在γ-Al2O3上的K+、Rb+和Cs+碱金属阳离子对甲醇与H2S反应形成甲硫醇的电负性效应，γ-Al2O3上可接近的碱金属阳离子是催化SN2亲核取代的活性位点。甲硫醇形成速率在序列 K/γ-Al2O3＜Rb/γ-Al2O3＜Cs/γ-Al2O3中增加。随着碱的电负性降低，活化能也降低，这归因于电子密度增加促进了SH-基团的亲核进攻。然而，失去了WS2的参与会导致H2S预硫化过程中在催化剂表面形成硫氧阴离子，包括 SO32-、S2O32-、SO42-和 S2O62-。

厦门大学在钨系甲硫醇催化剂的研发方面做了大量的基础研究和应用研究工作。为了充分利用二硫化碳资源，杨意泉等人[56]采用偏钨酸铵和碳酸钾水溶液浸渍活性氧化铝得到负载的不同K与W摩尔比的催化剂催化二硫化碳和甲醇反应合成甲硫醇。结果表明，CH3OH的转化主要与酸性位点有关，而催化剂的碱性位点有利于CH3SH和烃类的选择性，但强碱性位点会抑制对CH3SH的选择性。当K∶W摩尔比值为2∶1时，反应温度为330℃，CH3OH的转化率和CH3SH的选择性分别为98.3和56.2%。

7 结论与展望

与单质钨不同，钨化合物的主要用途是催化领域。自20世纪30年代以来，石油工业用于处理原油的钨催化剂一直是最引人注目的消费者。加氢处理（加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱芳）、脱NOx和重整等基本反应是化学工业中钨化合物催化的一些最重要的反应。钨基催化剂因其在催化方面的优势日益增加而受到持续关注。首先，虽然钨以前被归类为稀有金属，但现在大多数国家都有钨矿的开采，与用于有机反应的可选择的第5和第6周期过渡金属（主要是锇和钌）相比，钨的价格较低且毒性较低。其次，无论是体相还是负载时氧化钨和硫化钨表现出较强的Bro¨nsted酸位点，因此在许多反应中具有催化活性。第三，氧化钨存在多种晶体结构和价态，例如单斜晶系、斜方晶系和四方晶系，从-2到+6价的钨的多种氧化态的氧化钨WOx。三氧化钨又包括水合（WO3·nH2O）、过氧钨酸和无水（WO3）形式。基于钨化合物的多价态以及结构上的多样性，为其催化应用的潜力提供了无尽的机遇。

迄今为止，含钨化合物多相催化剂的结构与性能的关系尚处于“黑箱”阶段，人们很难在原位条件下研究实际反应过程中的催化活性物种和真实的反应机理，对钨基多相催化剂的活性、选择性和稳定性的改进只能依靠经验摸索，如何解决钨基多相催化剂结构与性能的关系从而指导催化剂的设计和制备是未来的发展方向。

钨配合物均相催化剂还有待进一步拓展和研究开发。尽管均相催化剂存在与产物分离困难的问题，但是钨配合物均相催化剂的化学组成和结构非常明确，通过调变配体很容易对催化反应机理有充分的认识。通过对钨配合物均相催化剂的多相化会进一步指导多相催化剂的制备，对解决钨基多相催化剂结构与性能的关系可能是一个突破口。