锂在甲烷氧化偶联多元氧化物催化剂中的作用

考察了不同Li含量对Li_xLa_(0.5)Ti_(0.5)系氧化物催化剂的甲烷氧化偶联催化性能的影响；比较了水洗前后LiLa_(0.5)Ti_(0.5)氧化物催化剂的催化活性，并通过XRD、IR、XPS和BET等方法时催化剂进行表征。确认了Li在含稀土、过渡金属多元氧化物中的作用。其中，表面Li的作用是缩小催化剂的比表面积，覆盖表面深度氧化活性位，提高C_2选择性；体相Li的作用是部分取代Ti~(3+)进入LaTiO_3晶格形成LaTi_(1-y)LiyO_(3-λ)活性相，产生甲烷氧化偶联Li~+-O~--Ti~(3+)缺陷簇。(注：Li_xLa_(0.5)Ti_(0.5)和LiLa_(0.5)Ti_(0.5)表示该系列氧化物催化剂制备时的各金属元素的配比。用来表示催化剂的名称，并不表示实际存在的物相，以下类同，下面出现时，不再加以说明。)     

锂在甲烷氧化偶联催化剂中的助催化作用

自Lunsford等首次报道在Li/MgO催化剂上的甲烷氧化偶联(OCM)以来,许多研究者相继报道了添加碱金属对该反应的影响,其中以Li的添加最受关注。Li在OCM反应中对提高C_2烃选择性的作用最为明显,因而弄清Li在这一反应中的作用十分必要。本文讨论了Li在几个有代表性的碱土(CaO)及稀土(La_2O_3)中的存在形式与生成C_2产物的关系。     

甲烷氧化偶联含锂多元复合氧化物催化剂的失活机理

对甲烷氧化偶联反应活性较高的多元复合氧化物催化剂（Ｌｉ－Ｔｉ－Ｌａ，Ｌｉ－Ｍｎ－Ｌａ，Ｌｉ－Ｎｉ－Ｌａ）的稳定性和失活机理进行了初步探讨，利用ＸＲＤ，ＩＲ，ＸＰＳ和Ｏ２－ＴＰＤ等方面对催化剂进行了表征，结果表明，催化剂在高温及反应气氛的作用下，表面锂的流失，使体相晶格中的锂向表面扩散，导致含锂活性相结构的分解（或部分分解），从而减少了体相相氧空位和生氧种的数量，降低了晶格氧的活动性，致使催化剂活必     

碳掺杂磷酸锰铁锂的制备、结构与性能

1、引言: 作为锂离子电池的正极材料,LiMnyFe1-yPO4中的Mn3 /Mn2 电对在4.0V(vs Li /Li)附近能实现锂离子的嵌脱,获得4.0V平台的容量而提高了电池的能量密度,因而引起了人们的极大兴趣[1].Yamada[2],Li[3]已经用固相法合成了LiMnyFe1-yPO4,发现当Mn的含量y=0.5～0.75之间时,材料的电性能达到最优.     

甲烷氧化偶联制乙烯Li—ZrO2,Li—La2O3催化剂的研究

研究了添加Li的La_2O_3和ZrO_2两种催化剂对甲烷氧化偶联催化性能的影响,并用XRD,LRS和XPS等方法对催化剂进行了表征。结果表明,Li~+的加入提高了催化剂的C_2选择性,但两类催化剂上Li~+的添加作用机制不同。La_2O_2加入Li~+达40mol％时,样品可获得34.4％的甲烷转化率和60.4％的C_2选择性。Li~+在La_2O_3表面分散,表面O/(Li+La)比随Li~+添加量增加而下降。催化剂对C_2选择性的提高可能是因为Li~+覆盖了La_2O_3表面部分完全氧化中心所致。ZrO_2中添加Li~+有Li_2ZrO_3生成,75mol％Li-ZrO_2仅检测到Li_2ZrO_3晶相,该样品可得34％甲烷转化率和63％C_2选择性。样品的XRD及XPS研究表明,随Li~+加入量增加,表面Li/Zr比接近2:1,没有Li的富集,样品表面存在两种氧物种,其O_1s结合能分别为530.3和531.9eV。对75mol％Li—ZrO_2样品,后者占95％,该表面氧物种可能与C_2选择性提高有关。     

锂助剂对Rh-Mn/SiO2催化CO加氢制碳二含氧化合物性能的影响

 采用 CO 加氢反应、静态化学吸附、程序升温还原、CO 程序升温脱附和程序升温表面反应等技术研究了助剂 Li 对 Rh-Mn/SiO2 催化剂上 CO 加氢合成碳二含氧化合物性能的影响. 结果表明, Li 的加入及其负载量的增加抑制了烃类, 特别是 CH4 的生成, 而对碳二及碳二以上烃类的选择性影响较小. Li 的加入还提高了碳二含氧化合物的选择性, 主要是乙酸的选择性, 但同时降低了 Rh 基催化剂的 CO 加氢活性. 表征结果表明, Li 的加入既降低了催化剂解离 CO 的能力, 又减少了催化剂上 CO 解离活性位的数量, 从而降低了 Rh 基催化剂上 CO 加氢的速控步骤——CO 解离反应的速率. Li 负载量对 Rh-Mn/SiO2 催化剂上 H2 和 CO 的化学吸附量影响较小, 这表明并非所有的 Li 都和 Rh 发生了相互作用, 而是有相当一部分 Li 只是分散在载体 SiO2 上, 并没有与 Rh 发生接触.     

LiCl／SO4^2——ZrO2催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯

用辅以回流处理的两步法制备硫酸化氧化锆(SO2-4ZrO2),再用浸渍法制备Li质量含量为0.5%～15%的LiCl/SO2-4ZrO2催化剂.650℃时,在Li含量为15%的催化剂上,获得了90.6%的乙烷转化率、85.9%的乙烯选择性和77.8%的乙烯收率,在24h的实验考察中,乙烯的收率一直保持在71%以上.采用X射线粉末衍射、低温N2吸附、程序升温脱附和X射线光电子能谱等对催化剂的体相结构、比表面积、表面酸碱性和表面元素组成等进行了表征.结果表明,LiCl的添加使催化剂中四方相ZrO2的含量降低,比表面积减小,表面酸性减弱,乙烷氧化脱氢催化性能明显提高,但ZrO2的体相结构对其催化性能没有明显影响.随着反应时间的延长,LiCl慢慢流失,催化剂的乙烯选择性逐渐下降.与未经回流处理制得的硫酸化二氧化锆相比,采用回流处理后的ZrO2制得的SO2-4ZrO2具有较大的比表面积,单位质量的样品可负载更多的LiCl,有利于延缓催化剂活性因LiCl流失而下降.     

LiCl/SO2-4-ZrO2催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯

 用辅以回流处理的两步法制备硫酸化氧化锆(SO2-4-ZrO2), 再用浸渍法制备Li质量含量为0.5%～15%的LiCl/SO2-4-ZrO2催化剂. 650 ℃时,在Li含量为15%的催化剂上,获得了90.6%的乙烷转化率、85.9%的乙烯选择性和77.8%的乙烯收率,在24 h的实验考察中,乙烯的收率一直保持在71%以上. 采用X射线粉末衍射、低温N2吸附、程序升温脱附和X射线光电子能谱等对催化剂的体相结构、比表面积、表面酸碱性和表面元素组成等进行了表征. 结果表明, LiCl的添加使催化剂中四方相ZrO2的含量降低,比表面积减小,表面酸性减弱,乙烷氧化脱氢催化性能明显提高,但ZrO2的体相结构对其催化性能没有明显影响. 随着反应时间的延长, LiCl慢慢流失,催化剂的乙烯选择性逐渐下降. 与未经回流处理制得的硫酸化二氧化锆相比,采用回流处理后的ZrO2制得的SO2-4-ZrO2具有较大的比表面积,单位质量的样品可负载更多的LiCl, 有利于延缓催化剂活性因LiCl流失而下降.     

乙苯脱氢制苯乙烯工业催化剂的失活原因

用混合法制备了工业乙苯脱氢催化剂,考察了新鲜催化剂和使用34个月后的催化剂的催化性能,并应用多种表征手段详细研究了所制备的工业催化剂在使用前后体相和表面的变化情况.活性测试结果发现,催化剂使用34个月后,活性下降12%,消炭后催化剂活性有所提高,但很快又恢复到失活后的水平.表征结果发现,积炭、钾的流失和催化剂活性相的烧结都不是导致催化剂失活的根本原因,而助催化剂钾的不均匀分布和催化剂活性相中Fe3 的还原可能是催化剂失活的主要原因.     

碳掺杂磷酸锰铁锂的制备、结构与性能

1、引言： 作为锂离子电池的正极材料，LiMn、Fe1-yPO4中的Mn^3＋／Mn^2＋电对在4．0V（vs Li^＋／Li）附近能实现锂离子的嵌脱，获得4．0V平台的容量而提高了电池的能量密度，因而引起了人们的极大兴趣。Yamada，Li已经用固相法合成了LiMn、Fe1-yPO4，发现当Mn的含量y=0．5-0．75之间时，材料的电性能达到最优。     

硫化CoMo／Al2O3催化剂上H2同时催化还原SO2和NO（H）——催化反应活性相及机理探讨

主要通过XPS表征、热力学计算以及一系列设计的评价实验等方法,对硫化CoMo／Al2O3催化剂上H2同时催化还原SO2和NO反应的活性相、吸附活性位以及反应机理进行了研究。结果表明,金属硫化物相是SO2和NO转化的主要活性相,并与载体Al2O3共同承担H2S转化为单质硫的作用。此外,反应过程中产生的晶格空位也对NO转化起着重要作用。催化剂表面的阴离子空位是SO2和NO共同的吸附活性位,SO2对NO的吸附有抑制作用,而催化剂表面的L碱位也是SO2的吸附活性位,NO可促进SO2的氧化吸附。最后,本文从反应分子的吸附与活化、NO的转化及晶格硫的流失、SO2还原到H2S、H2S的转化、晶格硫的补充等5个方面提出了反应机理。     

硫化CoMo/Al2O3催化剂上H2同时催化还原SO2和NO(Ⅱ)——催化反应活性相及机理探讨

主要通过XPS表征、热力学计算以及一系列设计的评价实验等方法,对硫化CoMo/Al2O3催化剂上H2同时催化还原SO2和NO反应的活性相、吸附活性位以及反应机理进行了研究.结果表明,金属硫化物相是SO,和NO转化的主要活性相,并与载体Al2O3共同承担H2S转化为单质硫的作用.此外,反应过程中产生的品格空位也对NO转化起着重要作用.催化剂表面的阴离子空位是SO2和NO共同的吸附活性位,SO2对NO的吸附有抑制作用,而催化剂表面的L碱佗也是SO2的吸附活性位,NO可促进SO2的氧化吸附.最后,本文从反应分子的吸附与活化、NO的转化及品格硫的流失、SO2还原到H2S、H2S的转化、晶格硫的补充等5个方面提出了反应机理.     

负载型Rh/Ys催化剂的表面微结构与性能关系的研究

通过电子透射显微镜和扫描遂道显微镜对新型高效甲醇羧基化Rh/Ys催化剂载体的内部结构和Rh在催化剂表面的分布进行分析,确定了其分布状态与催化剂制备温度之问的关系.同时,通过电子能谱和远红外光谱技术确定了Rh与载体表面碳形成的Rh←C键,并对不同条件制备的催化剂表面铑的流失和催化活性进行了对应比较,进而讨论了这类新型Rh/Ys催化剂的高活性及高稳定性的内在因素.     

激光促进锂铋磷酸盐表面异丁烷选择氧化反应

用共沉淀法制备了5％Li3PO4•BiPO4固体材料.运用XRD、IR、TPD和LSSR技术研究了其晶体结构、表面构造、化学吸附特性和激光促进异丁烷选择氧化表面反应性能.结果表明,复合盐的主体晶相为简单单斜晶型的BiPO4,Li3PO4以分子分散态掺杂主体相中;其表面存在Lewis碱位P=O和P－O－Bi键中的O2－及Lewis酸位Bi3＋和Li＋;异丁烷的两个甲基中的H分别吸附在两个相邻的Lewis碱位P=O上,形成双位分子吸附态;在常压和200℃下,用一定频率的激光激发P=O键1000次,异丁烷的转化率为11.3％,甲基丙烯酸的选择性为72％.根据实验结果,探讨了激光促进异丁烷选择氧化为MAA的表面反应机理.     

Ag-V氧化物系催化剂的结构、酸、碱性质及其对甲苯氧化的催化性能

应用X射线衍射、红外吸收光谱、脉冲色谱等技术,研究了Ag-V氧化物系催化剂的体相结构和表面酸碱性质及其与甲苯氧化合成苯甲醛的活性和选择性的关系。试验结果表明在V_2O_5中引入Ag后,催化剂的比活性下降,选择性提高,在 V/(V+Ag)=0.7(原子比)时,生成苯甲醛的选择性最高。X射线衍射分析指出其主要晶相结构Ag_(0.80)V_2O_5δ和Ag_(0.5)V_(2)O_5β。红外吸收光谱表明在900～1000cm~(-1)间有较强的吸收峰出现。Ag-V氧化物催化剂表面具有酸碱性,Ag的引入使酸度降低,碱度增高。而催化剂的组成、表面酸碱度与催化活性和选择性之间有良好的顺变关系。     

锂/铌镁催化剂中碳酸锂的熔点与甲烷氧化偶联反应的活化和失活的关系

研究了铌掺杂的Li/MgO甲烷氧化偶联催化剂的反应性质及铌的助剂作用。铌的引入使得该催化剂上甲烷氧化偶联反应的活化温度降低50℃以上, 使此温度降到了催化剂中碳酸锂的熔点附近。试验观察到部分催化剂上甲烷氧化偶联反应的活性曲线在碳酸锂的熔点附近有一转折, 这一转折现象的出现与否及程度取决于制备条件。在碳酸锂的熔点附近, 含有铌的催化剂得到活化, 观察到无稀释气体时的反应引燃现象, 即温度增加几度活性便达到最大值。当在比碳酸锂熔点稍高的温度下且不稀释时反应, 含铌催化剂活性很高但很快失活, 在稍低于此熔点下则不失活, 但活性较低。这些试验结果表明, 含铌催化剂的活化与失活均与催化剂中的碳酸锂的相变化有关。试验还观察到了在稍高于碳酸锂的熔点下做寿命试验时, 甲烷氧化偶联反应的振荡现象。     

Li~+/MgO上乙烷氧化脱氧的活性中心[Li~+O~-]的研究

利用Li+／MgO催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯及IR、TPD等测试手段对外[Li+O-]中心的形成机理及其性质进行了研究，表明［Li+O－］中心最初生成与MgO表面的自由羟基相关，气相氧、反应温度配位数等对生成[Li＋O－]有一定程度的影响．     

锂/铌镁催化剂中碳酸锂的熔点与甲烷氧化偶联反应的活化和失活的关系

研究了铌掺杂的Li/MgO甲烷氧化偶联催化剂的反应性质及铌的助剂作用.铌的引入使得该催化剂上甲烷氧化偶联反应的活化温度降低50℃以上,使此温度降到了催化剂中碳酸锂的熔点附近.试验观察到部分催化剂上甲烷氧化偶联反应的活性曲线在碳酸锂的熔点附近有一转折,这一转折现象的出现与否及程度取决于制备条件在碳酸锂的熔点附近,含有铌的催化剂得到活化,观察到无稀释气体时的反应引燃现象,即温度增加几度活性便达到最大值.当在比碳酸锂熔点稍高的温度下且不稀释时反应,含铌催化剂活性很高但很快失活,在稍低于此熔点下则不失活,但活性较低.这些试验结果表明,含铌催化剂的活化与失活均与催化剂中的碳酸锂的相变化有关.试验还观察到了在稍高于碳酸锂的熔点下做寿命试验时,甲烷氧化偶联反应的振荡现象.     

丁二烯在Ba,Cs,Cl促进的Ag/α-Al2O3催化剂上的环氧化反应及稳定性研究

在Ba、Cs、C l促进的Ag/α-A l2O3催化剂上,考察了丁二烯的环氧化反应,获得较高的丁二烯转化率和乙烯基环氧乙烷选择性.在未添加卤代烃致稳剂条件下,催化剂短期稳定性超过140 h.并对反应前后的催化剂进行了XRD、TEM、XPS等晶相和表面分析.XRD结果表明催化剂经短期稳定性试验后,银的平均粒径变化不大,但TEM分析表明在银催化剂的局部有银颗粒的板结;而XPS结果表明催化剂表面C l有流失,Cs有富集.Cs-Ag的相互作用有可能促进吸附于Cs-A l活性位的氧物种插入吸附于Ag上的丁二烯.     

Li含量对Li/MgO丙烷氧化脱氢制烯烃反应催化性能的影响

采用浸渍法制备了不同Li含量的Li/MgO催化剂,并通过TG-DTA、N_2吸附及XRD等手段对其进行了表征;对丙烷在Li/MgO催化剂表面的两种吸附状态所占据的空间体积大小进行了计算,研究了Li含量对其丙烷氧化脱氢制烯烃反应催化性能的影响。结果表明,随着Li/MgO催化剂中Li含量的增加,丙烷转化率与乙烯、甲烷、乙烷和COx的选择性均先增加,在Li物质的量分数为3%时达到最高,然后随Li含量增加而降低,而丙烯选择性则出现相反的变化趋势。丙烷在Li/MgO催化剂上的吸附和反应同时受动力学和热力学两个因素的制约;Li负载量不同,反应活性位Li+O-分散状态也不同,导致产物分布发生变化。活性位分散度高时受热力学因素影响,有利于生成丙烯;活性位分散度低时受吸附动力学影响,更趋向于生成乙烯等其他产物。