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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
采用共沉淀法制备TiO2-ZrO2复合氧化物载体、等体积浸渍法制备V2O5/TiO2-ZrO2催化剂,对催化剂在温和条件下甲醇选择氧化生成甲缩醛(DMM)反应进行研究.结果表明,与单一氧化物载体TiO2或ZrO2负载的钒基催化剂相比,V2O5/TiO2-ZrO2对甲醇选择氧化具有较好的催化性能.XRD、NH3-TPD和...  相似文献   

2.
V2O5/TiO2催化剂的表面结构和酸碱性及氧化还原性   总被引:3,自引:0,他引:3  
 研究了一系列锐钛矿担载的钒氧化物催化剂的表面性质.X射线衍射和Raman光谱表明,8%V2O5/TiO2催化剂上的V2O5处于单层分散状态.程序升温还原研究表明,单层分散的钒物种较易被还原,而形成多聚态和晶态后钒物种的还原温度升高.NH3吸附量热结果表明,在钒物种达到单层分散前,催化剂的表面酸性随钒担载量的增加而减弱,超过单层分散后,表面酸位的数目和强度基本不变.异丙醇脱氢/脱水反应结果表明,有O2时V2O5/TiO2催化剂显示出很强的氧化还原性,无O2时催化剂的脱水选择性较高.通过异丙醇的脱氢/脱水反应,将V2O5/TiO2催化剂的表面结构与其酸碱性和氧化还原性进行了初步的关联.  相似文献   

3.
为有效改善催化剂酸性,利用共沉淀法对20V2O5/Al2O3催化剂载体进行Ce改性制备了不同CeO2质量分数的双功能催化剂,并对其催化甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷(DMM)的活性进行了研究。由X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、H2程序升温还原(H2-TPR)及NH3程序升温脱附(NH3-TPD)表征结果证实,经Ce改性后在催化剂中有效引入了中强酸位点是DMM选择性提高的关键因素,同时也增强了钒氧化物与载体间的相互作用,降低了催化剂的氧化还原性。实验结果表明,当CeO2质量分数为8%时,催化剂表现出最佳的催化性能,反应温度对甲醇氧化产物有较大影响,低温更有利于DMM的生成。在反应温度为170 ℃时,经20V/8Ce-Al2O3催化,甲醇转化率为23.6%,DMM选择性达99.9%。催化剂经循环反应5次后DMM选择性依然为99.9%,研究为改善催化剂酸性提供了有价值的参考。  相似文献   

4.
VOx/SBA-15催化剂上甲苯气相部分氧化   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用等体积浸渍法制备了不同负载量的VOx/SBA-15催化剂。UV-Vis和H2-TPR等表征结果表明,在较低钒负载量下,钒物种的分散程度较高,主要以孤立的VO4 3-以及少量聚合体V-O-V形式存在;钒负载量较高时会有大量的聚合体V-O-V甚至晶相V2O5出现,而且,催化剂的酸性随着钒物种的高度分散而降低。甲苯气相部分氧化反应结果表明,随着钒负载量的提高,苯甲醛的选择性先升后降,CO、CO2等选择性逐渐提高。这是由于催化剂存在大量的聚合体V-O-V和晶相V2O5时,聚集态钒物种表面较多的酸量促使苯甲醛深度氧化。在相同钒负载量下,催化剂VOx/SBA-15的钒物种分散状态优于VOx/MCM-41和VOx/SiO2,从而使得催化剂VOx/SBA-15呈现较高的苯甲醛选择性。  相似文献   

5.
甲缩醛的合成与重整制氢   总被引:2,自引:0,他引:2  
综述了甲缩醛(DMM)的合成及其重整制氢研究的最新进展.甲醇选择氧化直接合成DMM的工艺路线短、成本低,是一种合成DMM的新技术,所使用的催化剂要求兼具酸性和redox性能,表面酸性和redox的匹配是获得甲醇高转化率和DMM高选择性的关键.已研究过的性能较好的催化剂体系有负载型Re氧化物、酸性修饰的V2O5/TiO2以及含有Mo和V等的多组分无定形复合氧化物等,在这些催化剂上,甲醇转化率可达60%,DMM选择性可达90%,副产物主要为甲酸甲酯,还有少量甲醛.与甲醇相比,DMM的毒性较低,容易在环境中降解,用DMM代替甲醇进行重整制氢是一种为燃料电池提供移动氢源的新方案.DMM重整制氢需要兼具酸性和金属的双功能复合催化剂,其中酸性组分应当具有很高的DMM水解活性.硝酸处理的高表面积酸性碳材料H-HSPRC(由酚醛树脂碳化得到)具有很高的DMM水解活性,其与传统的CuZnAI催化剂组成的复合催化剂CuZnAl-H-HSPRC具有很高的DMM重整制氢速率,513K时生成H2的速率可达7410ml/(g·h),高于相同温度下CuZnAI催化剂上甲醇重整的产H2速率.  相似文献   

6.
钱建华  董清华  李君华  刘琳  邢锦娟 《应用化学》2016,33(11):1295-1302
通过溶剂热法制备Ce掺杂的Ti O_2,利用等体积浸渍法制得一系列V_2O_5/Ce-TiO_2催化剂,并用于甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷(DMM)。采用XRD、UV-Vis、H_2-TPR、NH3-TPD等技术手段对催化剂进行了表征。结果表明,Ce掺杂改性后的TiO_2负载V_2O_5更有利于催化剂表面钒氧物种的分散,且钒氧物种主要以孤立的和聚合态的形式存在,没有形成V_2O_5晶相结构。Ce掺杂改性后,改变了TiO_2载体与钒氧物种间的作用力,Ce掺杂量越大,钒氧物种的还原温度逐渐向高温移动,使得催化剂的氧化还原能力减弱。Ce改性的TiO_2负载V_2O_5,Ce的改性量对催化剂的酸性质几乎没有影响,但是催化剂的酸性却随着V_2O_5负载量的增大而逐渐减弱。当Ce和Ti的摩尔比为0.01,V_2O_5的负载量为10%所得催化剂10V/1Ce-TiO_2具有较为适宜的氧化还原性和酸性,在反应温度160℃时,甲醇的转化率为39.6%,DMM的选择性高达99.9%。  相似文献   

7.
利用浸渍法制备了系列不同钒含量的VOx/SBA-15乙苯脱氢催化剂.并采用BET、UV-vis、XRD、TPO和O2脉冲等物理化学表征手段对催化剂进行了表征.二氧化碳气氛下的乙苯氧化脱氢反应结果表明,在550℃,当V2O5的含量为20%时,催化剂表现出最好的脱氢性能.乙苯的转化率达到74.1%,同时也获得95.7%的苯乙烯选择性.20VOx/SBA-15具有较高的比表面积、较多的酸性、较少的积碳,这可能是该催化剂表现出较好的催化性能的原因.  相似文献   

8.
采用浸渍法制备了不同V2O5担载量的V2O5/MO-Al2O3(M = Mg, Ca, Sr, Ba)催化剂,钒物种的前驱体为偏钒酸铵.对制备的催化剂进行了一系列表征,并对催化剂上正丁烷选择性氧化脱氢制取丁烯进行了反应研究.表征结果(包括比表面积、X射线衍射、傅里叶红外光谱、氢气程序升温还原和拉曼光谱)显示,不同碱土金属元素掺杂的催化剂显示不同的钒价态信息和催化性能.其中掺杂Ca, Sr, Ba的催化剂,正钒酸盐相很难被还原,因此催化剂的氧化还原循环难以建立,导致以上三种催化剂在正丁烷氧化脱氢反应中活性较低.然而, Mg掺杂的催化剂却显示出较高的催化活性和选择性.实验结果表明:在Mg掺杂的载体上担载5% V2O5的催化剂上600°C时可获得高达30.3%的正丁烷转化率和64.3%的烯烃总选择性.这与V2O5担载量为5%时,在获得高度分散的钒氧化合物物种时可使MgO晶相稳定存在密切相关.  相似文献   

9.
固相球磨法制备丙烷氧化脱氢V2O5/NiO催化剂   总被引:1,自引:0,他引:1  
以不同温度焙烧制备的NiO和V2O5为前驱物,采用固相球磨法制备了V2O5/NiO催化剂,考察了前驱物的焙烧温度对该催化剂丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能的影响,并采用x射线衍射、N2物理吸附、电感耦合等离子体原子发射光谱、透射电子显微镜、H2程序升温还原和x射线光电子能谱等对催化剂进行了表征.结果表明,固相球磨法制备的V2O5/NiO催化剂表现出较好的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能,当以400℃焙烧的氧化物为前驱体时,V2O5/NiO催化剂表面含有较多的未完全还原氧物种Oδ-,因而表现出了较高的丙烯选择性.在475℃反应时,丙烷转化率可达20.1%,丙烯选择性达到71.2%.  相似文献   

10.
CO2氧化异丁烷制异丁烯用Pd/V2O5-SiO2催化剂   总被引:4,自引:0,他引:4  
王茂功  钟顺和 《催化学报》2007,28(2):124-130
 利用表面化学反应改性法制备了不同V2O5负载量的V2O5-SiO2表面复合物载体,进而采用等体积浸渍法制备了负载型Pd催化剂. 用N2吸附、 X射线衍射、透射电镜、 X射线光电子能谱、程序升温脱附、化学吸附-红外光谱和微反技术对系列Pd/V2O5-SiO2催化剂的比表面积、晶相结构、价态、异丁烷的化学吸附性能和CO2部分氧化异丁烷制异丁烯的催化性能进行了研究. 结果表明, Pd/V2O5-SiO2催化剂中的钒以V5+形式存在, V5+在催化剂表面形成活性位V=O, 其中 V=O 晶格氧与 i-C4H10分子的-CH3 和-CH 中的H产生化学吸附作用; 催化剂中金属Pd与V4+协同作用使CO2在催化剂上产生了卧式吸附态; 晶格氧参加了催化氧化反应,催化剂中 V5+←→V4+ 的变化构成了催化反应的氧化还原过程. 在525 ℃, CO2/i-C4H10体积比为1和空速为 1200 h-1的条件下,以Pd/25%V2O5-SiO2为催化剂时异丁烷转化率为22.8%, 异丁烯选择性为89.1%.  相似文献   

11.
A series of vanadia-doped iron-oxide-pillared clays (V/Fe-PILCs) with various amounts of vanadia were prepared and their performance for the selective catalytic oxidation of H(2)S was investigated. V/Fe-PILCs were characterized using X-ray diffraction (XRD), surface area- and pore volume measurements, chemical analysis, Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and temperature-programmed reduction by H(2) (H(2)-TPR). V/Fe-PILCs showed better catalytic performance than Fe-PILC without any significant SO(2) emissions. The H(2)S conversion over V/Fe-PILCs increased with increasing vanadia content up to 7 wt.%. However, it decreased at higher vanadia loading due to the decrease in surface area and the formation of the crystalline V(2)O(5) phase. The presence of water vapor in the reactant mixture resulted in a decrease of H(2)S conversion.  相似文献   

12.
The dispersion state and catalytic properties of anatase-supported vanadia species are studied by means of X-ray diffraction (XRD), laser Raman spectroscopy (LRS), H2 temperature-programmed reduction (TPR) and the selective oxidation of o-xylene to phthalic anhydride. The almost identical values of the experimental dispersion capacity of V2O5 on anatase and the surface vacant sites available on the preferentially exposed (001) plane of anatase suggest that the highly dispersed vanadium cations are bonded to the vacant sites on the surface of anatase as derived by the incorporation model. When the loading amount of V2O5 is far below its dispersion capacity, the dispersed vanadia species might mainly consist of isolated VOx species bridging to the surface through V-O-Ti bonds. With the increase of V2O5 loading the isolated vanadia species interact with their nearest neighbors (either isolated or polymerized vanadia) through bridging V-O-V at the expenses of V-O-Ti bonds, resulting in the increase of the ra  相似文献   

13.
采用多种物理化学手段研究了不同负载量V2O5/TiO2催化剂的VOx物种分散状态、表面酸性、可还原性及其选择性催化还原(SCR)NO性能.结果表明,V2O5在锐钛矿TiO2表面的实测单层分散容量约为1.14mmol V/100m2TiO2,与"嵌入模型"的估算值相符,表明分散态的钒离子应键合在TiO2表面的八面体空位上.随着V2O5负载量的增加,V2O5/TiO2催化剂上NO转化频率(TOF)先急剧增加,至0.70mmol V/100m2TiO2(略超过分散容量的一半)时达到极大(约8.3×10-3s-1),然后又急剧下降;同时,孤立VOx物种可能倾向于分散在相邻的八面体空位上,且通过V-O-V化学键相连形成聚合的VOx物种,V-O-V键所占比例增加而V-O-Ti键所占比例减小,催化剂表面单位钒离子的Brnsted酸中心量增加,故催化剂的TOF急剧增加.随着负载量进一步增加,虽然催化剂表面单位钒离子的Brnsted酸中心量仍缓慢增加,但V-O-Ti键所占比例减少,导致钒离子的可还原性下降,另外,分散容量以上时晶相V2O5的形成也导致钒离子表面利用率下降,从而导致催化剂的TOF下降.桥式Brnsted酸位(V-O(H)-V)也是SCR反应活性中心之一,不同负载量V2O5/TiO2催化剂上SCR活性与表面VOx物种的分散状态、表面酸性和钒离子可还原性密切相关.  相似文献   

14.
A series of 12-molybdophosphoric acid (MPA) supported on V2O5 dispersed γ-Al2O3 catalysts with different vanadia loadings were prepared by impregnation and characterized by N2 adsorption-desorption,X-ray diffraction,temperature-programmed reduction,in situ laser Raman spectroscopy,UV-Vis diffused reflectance spectroscopy,scanning electron microscopy,and temperature-programmed desorption of NH3 techniques.Their catalytic activities were evaluated for the vapor phase aerobic oxidation of benzyl alcohol.The catalysts exhibited high catalytic activity and the conversion of benzyl alcohol depended on the vanadia content while the catalyst with 15 wt% V2O5 content showed optimum activity.The characterization results suggest the presence of well-dispersed V2O5 and partially disintegrated Keggin ions of MPA on the support.In situ Raman studies showed a reduced Mo(IV) species when the catalysts were calcined at high temperatures.The high oxidation activity of the catalysts is related to the synergistic effect between MPA and V2O5.  相似文献   

15.
The partial oxidation of methanol and ethanol on silica-supported vanadium oxide catalysts was studied using temperature-programmed desorption (TPD), Raman spectroscopy, and diffuse reflectance infrared spectroscopy (DRIFTS). Methanol TPD results for V2O5/SiO2 samples as a function of vanadia loading in conjunction with X-ray diffraction data and Raman spectra indicated that dispersed vanadia on silica agglomerates into vanadia crystallites during a CH3OH TPD experiment. For ethanol-dosed samples, agglomeration of the dispersed vanadia was less severe, and it was possible to measure the activation energy for the dehydrogenation of adsorbed ethoxides to produce CH3CHO. Assuming a preexponential factor of 10(13) s(-1), the activation energy for this reaction was estimated to be 132 kJ/mol. The results of this study further demonstrate that there is a relatively weak interaction between vanadia and silica and suggest that adsorbed methoxide species help facilitate agglomeration of dispersed vanadia.  相似文献   

16.
CO2 气氛下 MCF 负载氧化钒催化剂上乙苯脱氢反应   总被引:2,自引:0,他引:2  
 以介孔氧化硅泡沫 MCF 为载体合成了一系列负载型氧化钒催化剂 (V 含量为 2%?10%). 采用 N2 吸附、X 射线衍射和 H2 程序升温还原对 V/MCF 催化剂的结构和织构性质进行了表征, 并评价了催化剂在 CO2 气氛下的乙苯脱氢性能. V/MCF 催化剂具有较高的乙苯脱氢活性, 其中 V 含量为 6% 的催化剂具有最高的反应活性. V/MCF 催化剂的乙苯脱氢活性显著高于 V/MCM-41, 这是由于前者具有较高的可还原性以及较好的扩散性能. CO2 气氛下的乙苯转化率明显高于 N2 气氛下的, 这归因于 CO2 与乙苯发生氧化脱氢, 并通过逆水煤气变换反应在线除去脱氢反应生成的氢.  相似文献   

17.
选择性催化还原(SCR)是目前去除氮氧化物最有效的方法之一. V2O5/TiO2催化剂被广泛应用于氨法选择性还原氮氧化物(NH3-SCR)反应,但该催化剂存在工作温度高(300–400oC)及 SO2氧化率高引起设备腐蚀和管路堵塞等问题,开发低温 SCR催化剂具有重要意义.过渡金属氧化物(如 Fe2O3, MnOx和 CuO等)催化剂用于低温SCR先后见诸文献报道,但这些催化剂在 SO2和 H2O存在下易失活.近年来柱撑黏土(PILC)引起科学家广泛关注, Yang等首次将 V2O5/TiO2-PILC催化剂应用于 NH3-SCR反应,发现其催化活性高于传统 V2O5/TiO2催化剂.柱撑黏土基催化剂在 NH3-SCR反应中也显示出良好抗硫性能,但 V2O5/TiO2-PILC催化剂的抗硫机理至今尚未见深入研究.因此我们制备了一系列 V2O5/TiO2-PILC催化剂,采用原位漫反射红外等方法详细研究了其抗硫性能较好的原因.
  首先采用离子交换法制备出 TiO2-PILC载体,之后采用浸渍法制备了不同钒含量(质量分数x/%=0,3,4,5)的xV2O5/TiO2-PILC催化剂.同时,制备了传统 V2O5/TiO2和 V2O5-MoO3/TiO2催化剂作为对比.活性评价结果显示,4V/TiO2-PILC催化剂具有最高的催化活性,其催化性能与传统钒钛催化剂相当.在160oC时, NO转化率可达80%以上.同时,4V/TiO2-PILC催化剂还具有较宽的反应温度窗口,在260–500oC范围内, NO转化率保持在90%以上.向反应体系中加入0.05% SO2和10% H2O后,在低温(160oC以下)时所有催化剂的反应活性都有一定提高,可能是由于 SO2的加入提高了催化剂的表面酸性.继续升高温度,4V/TiO2和4V6Mo/TiO2催化剂活性均明显下降,而4V/TiO2-PILC催化剂的活性则未出现明显下降.原位漫反射红外光谱结果显示, SO2在三种催化剂表面的吸附以表面硫酸盐或亚硫酸盐物种以及离子态 SO42–物种形式存在,而在4V/TiO2-PILC催化剂表面离子态 SO42–物种的量最少. X射线光电子能谱及 O2程序升温脱附结果显示,在4V/TiO2-PILC催化剂上,表面吸附氧(Oads)的量最少.综合上述分析可以得出,在 SO2气氛下,离子态 SO42–物种在 SCR催化剂表面的累积可能是导致其失活的主要原因,而离子态 SO42–物种的形成可能与催化剂表面吸附氧的量有关.  相似文献   

18.
Various VOx/SiO2 catalysts were prepared by the methods of physical mixing, conventional wetness impregnation and ultrasonication-assistant impregnation. The catalysts were characterized by XRD, UV-Vis DRS, Raman, TPR, ESR and TPSR techniques and the nature of the vanadium species were correlated to their catalytic performance in the reaction of direct conversion of methane to formaldehyde. It is concluded that highly dispersed monomeric and low oligomeric vanadia species are formed on the sample prepared with both traditional wetness impregnation method and ultrasonication-assistant impregnation, whereas in the latter case, the amount of oligomeric vanadia species is much smaller. The V2O5 microcrystallines are the dominant species on the material prepared by physical mixing method. During the selective oxidation of methane, Vv species are reduced to V^IV paramagnetic species and both microcrystalline V205 species and oligomeric vanadia species are found to further disperse and transform into tetrahedral vanadia species. Based on the results of UV Raman spectroscopy and TPSR, C02 is suggested to be formed via two different routes, in which one is from the sequence reaction of CH4→ HCHO→ CO → CO2 over monomeric vanadia species, and the other is from the direct oxidation of methane to CO2 over oligomeric vanadia species. Oligomeric vanadia species is more active than monomeric vanadia species for methane activation.  相似文献   

19.
V2O5催化甲醇与乙醇合成异丁醛   总被引:5,自引:0,他引:5  
胡虹  孟璇  施力 《燃料化学学报》2007,35(2):203-206
研究了甲醇与乙醇在V2O5催化剂上,常压375℃下一步催化合成异丁醛的反应,考察了催化剂活性组分质量分数和制备条件对催化剂催化性能的影响。结果表明,催化剂中V2O5质量分数为75%,焙烧温度480℃、焙烧5h时,催化剂的催化性能较其他条件更佳,乙醇转化率达98.03%,异丁醛的选择性达47.52%。对新鲜催化剂、反应后和再生后催化剂进行了XRD测试,并对反应后催化剂进行了DTA TG测试。结果表明,催化剂在反应过程中有结焦且V2O5在反应过程中被还原为V2O3。通过高温烧炭再生可烧去结焦物,并将V2O3重新氧化为V2O5而使失活催化剂恢复其催化活性。  相似文献   

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