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甲烷在SrO-La2O3/CaO催化剂上的氧化偶联Ⅱ.反应动力学的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
在20%La2O3/CaO(LC)催化剂中添加SrO(添加SrO的LC以SLC表示)明显地提高了反应活性和C2选择性。反应动力学研究表明,LC和SLC催化剂在甲烷氧化偶联反应中,在表观活化能和表观反应级数上存在很大的差异。LC催化剂在CH4转化以及C2和COx形成过程中,表观活化能大于SLC催化剂,而SLC催化剂的指前因子小于LC体系,两者存在着补偿形象。SLC催化剂的反应速率常数比kc2/kCH 相似文献
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用红外光谱考察了不同温度下CO2(1.3kPa)同CaO,La2O3,SrO,LC及SLC催化剂表面的相互作用.结果表明,CO2容易与表面作用生成各种碳酸根物种.从有关碳酸根的红外峰强度可以看到,CO2与催化剂表面作用主要生成单齿碳酸根物种.对于LC催化剂,室温引入CO2主要形成与Ca2+相连的单齿碳酸根物种;温度高于473K时,形成与La3+相连的单齿碳酸根.对SLC催化剂,温度在573K以下,只能检测到与Ca2+相连的单齿碳酸根物种;温度升至673K时,形成与Sr2+相连的单齿碳酸根物种以及桥式碳酸根物种.根据表面碳酸根的分解温度及表面碳酸根的对称伸缩振动和反对称伸缩振动的红外吸收峰的波数差值Δσ随晶格氧的电荷增加而降低的原理,表征了催化剂表面的碱性.其结果与CO2-TPD中基于峰温顺序发现的结果基本一致 相似文献
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CaO/La2O3催化剂上的甲烷氧化偶联反应的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了不同配比的CaO/La_2O_3催化剂对甲烷氧化偶联反应的催化性能。适当配比的CaO/La_2O_3催化剂的性能明显优于纯La_2O_3或CaO,在钙含量为24%和81%(Ca/(ca+La))处,C_2选择性和C_2收率分别出现两个峰值。同时还发现,13%CaO/La_2O_3样品显示出良好的低温催化性能,在550℃反应温度下获得了31.5%的甲烷转化率和45%的C_2选择性。并采用XRD、XPS和Co_2TPD等技术研究了催化剂的结构。结果表明,CaO/La_2O_3体系催化剂上没有检测到新物相产生。但是,催化剂中CaO与La_2O_3两组分之间存在着相互作用,有利于表面活性中心的形成。 相似文献
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Ag/La0.6Sr0.4MnO3基催化剂上CH3OH和CO的完全氧化 总被引:1,自引:1,他引:0
合成了Ag/La0.6Sr0.4MnO3、Ag/La0.6Sr0.4MnO3/γ-AI2O3两毓催化剂,发现钙钛矿型La0.6Sr0.4MnO3对低浓度CH3OH或CO的完全氧化显示出相当高的催化活性,适量Ag对钙钛矿型La0.6S50.4MnO3基质的修使其对CH3OH或CO完全氧化催化活性获明显提高;在6%Ag/20%La0.6Sr0.4MnO3/γ-AI2O3催化剂 ,CH3OH完全氧化的T 相似文献
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CO2选择性氧化甲烷制C2烃催化剂La2O3/ZnO的氧化还原和CO2吸附性能 总被引:6,自引:0,他引:6
La2O3/ZnO催化剂体系在以二氧化碳作为氧化剂的甲烷氧化偶联反应中具有很高的C2烃选择性和稳定性.采用CO2-TPD-MS和TPR技术考察了La2O3/ZnO对CO2的吸附性质及其氧化还原行为.结果表明:(1)La2O3/ZnO催化剂体系存在着强、弱两种碱中心,其中弱碱中心数量随样品中La2O3含量增加而减少,强碱中心强度随样品中La2O3含量增加而增强.(2)由于组分相互作用,高温下,La2O3/ZnO易产生晶格氧空位,使之对CO2的吸附增强,吸附后的CO2与晶格氧作用形成立方晶型La2O2CO3.(3)La2O3/ZnO表面的La3+和Zn2+可以部分被还原,由于组分间的相互作用,使得二者的还原都较单一组分存在时更难.(4)H2-CO2-H2氧化还原循环实验表明,La2O3/ZnO表面被部分还原后,CO2可以将部分被还原的表面再氧化.在此基础上对La2O3/ZnO催化剂上甲烷与CO2转化为C2烃的机制也进行了讨论. 相似文献
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考察了MgO/BaCO3催化剂上加压条件下甲烷氧化偶联反应的性能.结果表明,加压下甲烷转化率及C2选择性都明显下降,且当压力再恢复至常压后,其性能仍不能恢复,说明催化剂已经失活.XRD谱表明,加压失活催化剂表面有部分MgCO3生成.但是,活性相MgO部分碳酸化转变为MgCO3不是导致催化剂失活的主要原因,因为MgCO3的分解温度远低于反应温度,常压下其性能应当恢复.SEM结果表明,加压失活催化剂的颗粒增大.XPS表征结果表明,加压失活催化剂中的BaCO3向表面富积,致使催化剂表面活性相MgO的浓度和催化剂比表面积降低.根据以上结果可以认为,催化剂中的BaCO3向表面富积的过程中会部分覆盖活性相MgO,从而会使催化剂中MgO与BaCO3之间的协同作用遭到破坏,导致催化剂失活. 相似文献
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用等量共浸法和分浸法制备了含Ca、Sr、Ba、Mg、Zr和La助剂的CuO/γ-Al_2O_3催化剂(CuO/Al_2O_3=8wt%,M/Cu(原子比)=0.15,La/Cu=0.35).用XRD和XPS等考察了在高温750℃、950℃和1050℃老化后的相结构和CO氧化活性,实验表明所有助剂均有不同程度的抗烧结和抗相变作用。其中La、Ca和Zr的效果最好。分浸法比共浸法好。在950℃老化后,CuAl_2O_4和α-Al_2O_3同步产生;随老化温度增高,CO氧化活性有所下降。分浸法制备的含Zr样品在950℃老化后活性最高。从γ-Al_2O_3缺陷尖晶石特征及高温脱结构水过程,探讨了助剂抑制α-Al_2O_3生成的原因。 相似文献
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为获得较高的C2选择性,在加水(水蒸气)条件下,研究了添加CaO对甲烷氧化偶联La2O3催化剂的影响。发现CaO的添加提高了La2O3催化剂的活性,同时水的添加明显地提高了催化剂的C2选择性。在加水条件下,La2O3-CaO催化剂获得了较好的结果,其CH4转换率为20%,C2选择性超过80%。利用XRD和XPS技术对催化剂进行了表征,并对加水和不加水条件下的催化剂性能与结构变化的关系进行了讨论 相似文献
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主要用第四周期金属元素的氧化物与Al2O3的复合氧化物催化剂上甲烷氧化的结果证实了催化剂设计中的预测:(1)催化剂首先应能解离活化甲烷,(2)催化剂要能较快地活化O2分子.只有同时满足这两个条件,催化剂才可能有较好的甲烷部分氧化活性.第四周期元素中只有镍具有这样的性质.Cu,Mn,Cr,La,Ca,Zn等氧化物的添加可明显提高Ni-Al2O3催化剂的甲烷部分氧化性能,其中Cu的助催化性能最好.催化剂NiO-CuO-Al2O3,NiO-MnO-Al2O3,NiO-Cr2O3-Al2O3的反应活性和选择性顺序,与金属Cu,Mn,Cr上CO和H2脱附的顺序是一致的 相似文献
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CH4,CO2和O2制合成气反应中载体对Ni催化剂抗氧化性能的影响 总被引:7,自引:0,他引:7
在CH4、CO2 催化氧化制合成气反应中, Ni/Al2O3 催化剂在高温下生成NiAl2O4 尖晶石,是导致催化剂失活的一个重要因素. 通过向载体(Al2O3)中添加各种氧化物, 使得催化剂的抗氧化性能得到改善. 并运用TPR、XRD对催化剂进行表征, 发现催化剂的抗氧化性顺序为: Ni/CaO-Al2O3 > Ni/MgO-Al2O3 > Ni/CeO2-Al2O3 > Ni/La2O3-Al2O3 > Ni/Y2O3-Al2O3 > Ni/TiO2-Al2O3> Ni/Al2O3> Ni/Fe2O3-Al2O3. 相似文献