VMgO催化剂上丙烷和异丁烷临氧催化转化机理

用程序升温反应 -红外光谱技术研究 2 0VMgO和 6 0VMgO催化剂上丙烷和异丁烷临氧催化转化的机理 .结果表明 ,临氧条件下的反应性是异丁烷 >丙烷 ,与其分子中最弱C -H键键能从弱到强顺序相同 ,这意味着临氧活化的第一步可能是断裂分子中强度最弱的C -H键、且为速率控制步骤 ;丙烷临氧反应的深度氧化产物COx 与氧化脱氢产物丙烯的生成是平行和 (或 )连续反应关系 ,而裂解产物乙烯和甲烷的生成则是平行反应 ;异丁烷氧化脱氢反应中C -C键的断裂比丙烷的容易 .     

VMgO催化剂上丙烷氧化脱氢反应的原位Raman谱学研究

应用原位Ｒａｍａｎ谱学方法，考察了反应条件下ＶＭｇＯ催化剂分别与氧、丙烯、丙烷和丙烷／氧混合气等的相互作用。结果表明，ＶＭｇＯ催化剂具有较好的被还原性，而再氧化过程则缓慢得多；丙烷与氧在ＶＭｇＯ催化剂的反应可能遵循Ｍａｒｓ－ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎ晶格氧反应机理；丙烷的活化需要表现晶格氧物种，这些氧物处一旦生成就能很快与丙烷作用，而氧的吸附活化并转化为表面晶格氧物种是维持丙烷氧化脱氢反应Ｍａｒｓ－     

钴钼氧化物催化剂对丙烷催化氧化脱氢反应的研究

考察了Ｃｏ－ＭＯ原子比不同的氧化物对丙烷催化脱氢制丙烯的催化活性和选择性，并利用ＸＲＤ、ＴＰＲ、ＩＲ和ＸＰＳ等技术，表片了催化剂的体相及表面结构，研究表明，催化剂的Ｃｏ－Ｍｏ比对催化性能的影响随反应温度而改变，当Ｃｏ－Ｍｏ比低于１时，在４００－４４０℃温度范围内，丙烯的选择性可达４０－６５％，显示了此系列催化剂对丙烷氧化脱氢丙烯的低温催化性能，ＭｏＯ３单相的存在有利于丙烯的生成。     

不同孔道结构的氧化硅负载钒氧化物催化丙烷氧化脱氢

采用固定床微型反应装置,结合催化剂的原位电子自旋共振光谱、程序升温表面反应和紫外漫反射光谱等技术,研究了丙烷氧化脱氢的介孔氧化硅负载钒氧化物催化剂的性能和表面氧物种的状态及其反应性.结果表明,催化剂载体孔结构是影响钒氧物种分散状态乃至催化性能的一个重要因素.SBA-15负载钒氧化物催化剂因具有较大的比表面积和较大的孔径,不仅具有较高的丙烷氧化脱氢催化活性,而且具有较高的丙烯选择性.复合型钒氧化物催化剂表面与V离子相连的晶格氧物种是丙烷氧化脱氢牛成内烯的主要活性物种,载体表面高度分散的钒氧物种具有较高的丙烷氧化脱氢催化活性.负载型钒氧化物催化剂晶格氧物种是丙烷氧化脱氢转化为丙稀的主要活性物种,CO_2分子可以再生钒氧化物催化剂的晶格氧物种,同时它对丙烯的深度氧化作用较弱,因此在负载型钒氧化物催化剂上CO_2氧化丙烷可高选择性地生成丙烯.     

负载型钒基催化剂上丙烷的氧化脱氢──酸碱性及氧化还原性质对催化性能的影响

用乙酰丙酮络钒法制备了两组不同氧化物和磷酸盐载体负载的钒载量为５％Ｖ２Ｏ５的催化剂．ＸＲＤ和Ｒａｍａｎ光谱表征结果表明，钒氧化物在载体ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，Ｍｇ３（ＰＯ４）２，ＡｌＰＯ４和Ｚｒ３（ＰＯ４）４上是高度分散的，没有生成明显的Ｖ２Ｏ５晶相；催化剂的可还原性与其氧化物或磷酸盐载体的金属还原电位序有较好的对应关系，与其丙烷氧化脱氢活性也存在较好的平行关系，表明钒氧化物与载体的阳离子形成了Ｖ—Ｏ—Ｍ桥键，该桥键氧较易移去，可能是丙烷氧化脱氢的活性氧物种；催化剂表面酸性位有利于丙烷Ｃ—Ｈ键的活化，但导致深度氧化产物增多．     

铁硅酸盐分子筛乙苯氧化脱氢催化性能研究Ⅱ．FeZSM－5的酸碱性质和积炭对反应活性的影响

本文应用碱性气体吸附的红外光谱和ＴＰＤ技术研究了ＦｅＺＳＭ－５（Ｆ＿４）的酸性，酸性顺序为：Ｈ－Ｆ＿４＞Ｆｅ＿２Ｏ＿３／Ｆ＿４＞Ｆ＿４原粉＞水热处理的Ｋ－Ｆ＿４＞Ｌｉ－Ｆ＿４＞ＮａＦ＿４＞Ｋ－Ｆ＿４＞ＮａＯＨ／Ｆ＿４，比较了酸强度和积炭对乙苯氧化脱氢性能的影响，以及催化剂酸碱性质与积炭的关系．结果表明，乙苯氧化脱氢反应是在酸碱协同作用下进行的，积炭也参与了氧化脱氢反应，催化剂表面上Ｌ酸中心产生的具有一定Ｃ、Ｈ、Ｏ比的积炭具有高的氧化脱氢活性．碱金属阳离子改性的具有Ｌ酸中心的ＦｅＺＳＭ－５是乙苯氧化脱氢的高活性催化剂。     

铁硅酸盐分子筛乙苯氧化脱氢催化性能研究：II.FeZSM—5的酸碱性质和…

本文应用碱性气体吸附的红外光谱和ＴＰＤ技术研究了ＦｅＺＳＭ－５（Ｆ４）的酸性，酸性为：Ｈ－Ｆ４〉Ｆｅ２Ｏ３／Ｆ４〉Ｆ４原粉〉水热处理的Ｋ－Ｆ４〉Ｌｉ－Ｆ４〉Ｎａ－Ｆ４〉Ｋ－Ｆ４〉ＮａＯＨ／Ｆ４。比较了酸强度和积炭对乙苯氧化脱氢性能的影响，以及催化剂酸碱性质与积炭的关系。结果表明，乙苯氧化脱氢反应是在酸碱协同作用下进行的，积炭也参与了氧化脱氢反应，催化剂表面上Ｌ酸中心产生的具有一定Ｃ、Ｈ、Ｏ比的积炭     

阶跃过渡应答技术研究Mo-V/Al2O3催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯反应的暂态动力学Ⅰ.C2H6,O2,C2H4和CO2的催化剂上的吸附行为

用阶跃过渡应答技术研究了乙烷氧化脱氢反应的反应物Ｃ２Ｈ６，Ｏ２，产物Ｃ２Ｈ４和主要副产物ＣＯ２在ＭｏＯ３－Ｖ２Ｏ５／Ａｌ２Ｏ３催化剂上的吸附行为。结果表明：Ｃ２Ｈ６和Ｃ２Ｈ４在该催化剂上不吸附；氧为慢吸附、不可逆吸附；ＣＯ２为可逆吸附，吸附量较小。并发现在无氧的条件下，乙烷能与催化剂表面上的晶格氧反应生成乙烯。这些结果对乙烷氧化脱氢反应机理的探讨有重要意义。     

丙烷选择氧化单斜 TeMo5O16 催化剂中钒掺杂的作用

 研究了在不同温度下 V 掺杂的单斜 TeMo5O16 催化剂上丙烷选择氧化反应性能. 结果发现, 在保持 TeMo5O16 相结构基本不变的条件下, V 的掺杂提高了催化剂的活性以及丙烯和丙烯醛等脱氢与选择氧化产物的收率. 通过程序升温表面反应、拉曼光谱、X 射线光电子能谱、X 射线衍射、程序升温还原和热重分析等手段对其原因进行了探讨. 结果表明, V 的掺杂引起催化剂表面金属–氧键发生变化, 提高了表面氧化还原中心的活性, 增加了酸性中心数目, 从而提高了催化剂活化丙烷能力. 同时, 较高的 V 掺杂量可以提高催化剂体相中晶格氧参与氧化还原的能力.     

丙烷在双功能ZSM—5催化剂上的芳构化

研究了在Ｚｎ、Ｐｔ、Ｚｎ－Ｐｔ（金属）改性的ＺＳＭ－５分子筛上进行的丙烷芳构化反应，并考察了预还的和反应温度对催化丙烷芳构化的影响，结果表明，在ＨＺＳＭ－５ ，低温时主要是发生酸性裂解反应，高温则发生氢转化反应生成芳烃，使用Ｚｎ、Ｐｔ、ＺｎＰｔ改性的ＺＳＭ－５催化剂显著提高丙烷转化率和芳烃选择性，这主要是由于丙烷直接脱氢及中间产物脱氢的活性增强所致，氢气的随同学原改善了Ｐｔ－Ｚｎ双金属催化剂的脱氢     

丙烷在负载型V2O5/Zr3(PO4)4催化剂上的氧化脱氢

制备了无定型的磷酸锆Ｚｒ３（ＰＯ４）４载体,采用浸渍法在载体上负载０６％～６０％的Ｖ２Ｏ５．所制备的催化剂在丙烷氧化脱氢反应中具有较好的催化性能,如３０％Ｖ２Ｏ５／Ｚｒ３（ＰＯ４）４催化剂在丙烷转化率为１７０％时,丙烯选择性可达５３８％,丙烯收率达９１％．考察了不同反应条件下催化剂的性能．ＸＲＤ、ＩＲ和Ｒａｍａｎ光谱表明,Ｖ２Ｏ５在Ｚｒ３（ＰＯ４）４载体上主要是以高度分散的钒氧物种存在;ＥＳＲ分析结果证明催化剂中存在Ｖ４＋物种,表明Ｖ５＋／Ｖ４＋参与了氧化还原反应．     

Transient and steady state investigation of selective and non-selective reaction pathways in the oxidative dehydrogenation of propane over supported vanadia catalysts

Mechanistic aspects of the formation of C3H6, CO and CO2 in the oxidative dehydrogenation of propane over VOx/gamma-Al2O3 materials have been investigated by means of steady state and transient isotopic tests. The materials possessed highly dispersed and polymerised VOx species as well as bulk-like V2O5. Propene was primarily formed via oxidative dehydrogenation of propane by lattice oxygen of VOx species. It was suggested that non-selective consecutive propene oxidation is initiated by the breaking of the C-C bond in the molecule by the lattice oxygen, forming formaldehyde as a side product, which is further oxidised to CO and CO2. The following order of initial steady state propene selectivity (at a zero degree of propane conversion) as a function of the nature of VOx species was established: a mixture of bulk-like V2O5 and polymerised VOx>polymerised VOx>highly dispersed VOx species. The low propene selectivity over highly dispersed VOx species was explained by the fact that these species do not fully cover the bare acidic surface of gamma-Al2O3 where propene adsorption and further oxidation take place. Thus, two different locations of COx formation were considered: (i) in the vicinity of acidic sites of the support and (ii) on VOx species. The propene selectivity over samples possessing polymerised VOx species and bulk-like V2O5 strongly decreased with an increasing degree of propane conversion. Contrarily, highly dispersed VOx species showed the lowest ability for consecutive propene oxidation.     

Deep oxidation in propane oxidative dehydrogenation to propene over V2O5/γ-Al2O3 studied by in-situ DRIFTS

In-situ DRIFTS was used to study the deep oxidation of propane, a side reaction during propane oxidative dehydrogenation to propene. Strong adsorption of propene was supposed to be the main reason for the deep oxidation. It was found that gaseous oxygen in the feed and the reaction temperature had great influence on the reaction. To obtain a relative high selectivity to propene, the reaction temperature should be maintained at 150250 °C with a proper content of gaseous oxygen in the feed for a certain catalyst and some modifiers which could weaken the adsorption of propene on the catalyst surface would be favorable.     

P-modified cobalt oxide：A novel and effective catalyst for oxidative dehydrogenation of propane

A series of nanosized cobalt oxide catalysts modified with phosphorus have been synthesized by the sol–gel method and investigated in the oxidative dehydrogenation of propane to propene.With the addition of phosphorus,the crystallite size of the catalyst was largely decreased,while the P species in the catalyst were highly dispersed.Compared to pure cobalt oxide,the P-modified samples showed higher propane conversion and enhanced propene selectivity.Over the PCoO catalyst with a P/Co atomic ratio of 0.05,the maximal propene yields of 15.7%with a propane conversion of 28.3%were obtained at 520℃.     

钼掺杂LaVO4上丙烷氧化脱氢

研究了钼掺杂LaVO4催化剂的丙烷氧化脱氢催化性能.加入钼对丙烷氧化脱氢反应有很好的助催化作用.当丙烷转化率恒定在10％和20％时，丙烯选择性在LaMo0.1V0.9O4.05上分别达到了56％和43％，而在LaVO4上仅为36％和22％，这归结为钼掺杂催化剂上有利于丙烯生成的可活动氧物种的增加和催化剂氧化还原性的改变.     

Thermal activation of typical oxidative dehydrogenation catalyst precursors belonging to the Ni−Mo−O system

NiMoO₄ obtained by calcination of precursors has been shown to be a very effective catalyst for oxidative dehydrogenation of propane into propene. Preparation conditions and thermal decomposition of two precursors have been studied by TG-DTA, HTXRD, FFT-IR, and thermo-desorption coupled to mass spectroscopy in order to determine their composition and to define the best treatment to favour the oxidative dehydrogenation process. The selectivity and activity for propane transformation into propene are very different depending on the nature of the precursor and of the active phases obtained after thermal activation. The more selective high-temperature β phase of NiMoO₄ has been obtained at a lower temperature (500°C) than previously reported (700°C).     

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。     

水蒸汽对PtSn／Al2O3催化剂结构及反应性能的影响

比较研究了Ａｌ２Ｏ３负载的铂及ＰｔＳｎ催化剂在氮气及水蒸汽稀释条件下的丙烷脱氢性能,并利用ＸＰＳ及氢脉冲吸附对催化剂进行了表征。结果表明,水蒸汽可促使Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的铂晶粒烧结。与在氮气氛中相比,在水蒸汽存在下反应显著提高了Ｐｔ／Ａｌ２Ｏ３的丙烷转化率,却降低了丙烯的选择性。另一方面,水蒸汽可调变ＰｔＳｎ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的结构,破坏了ＰｔＳｎ／Ａｌ２Ｏ３中与锡相互作用的铂簇团结构。从而导     

Zn对Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂中Sn的活性状态及丙烷脱氢反应的影响

将少量Zn添加到催化剂Pt-Sn/γ-Al2O3中, 可显著提高催化剂的丙烷脱氢稳定性和丙烯的选择性. 程序升温还原(H2-TPR)和程序升温电导(TPEC)测试结果表明, Zn的存在使Sn在强还原气氛中不易被还原, Sn的氧化态的稳定存在是Sn发挥助剂作用和保持催化剂稳定性的重要条件.