丙烯在Fe-Sb-W-O/SiO2催化剂上氧化机理的研究Ⅱ.吸附丙烯的程序升温脱附

用程序升温脱附技术研究了丙烯与铁锑氧化物催化剂之间的反应,结果表明该催化剂有两种不同结合强度的活性晶格氧和两种吸附丙烯中心,催化剂活性主要取决于表面晶格氧的活动性。比较了铁锑和钼系(C-41)两种氧化物催化剂上吸附丙烯后的程脱结果,并提出了丙烯在铁锑氧化物催化剂上的氧化机理。     

丙烯在铁锑氧化物上的吸附和氨氧化

用吸附和程序升温脱附的方法,研究了不同组成铁锑氧化物催化剂上丙烯的吸附和脱附以及催化剂的再氧化。催化剂中Sb原子含量由零增加至90％时,单位表面丙烯的吸附量总的变化趋势是增加的,脱附后催化剂的再氧化吸氧量也呈现同样的规律。不同组成铁锑氧化物上丙烯氨氧化合成丙烯腈的催化活性和选择性与丙烯的吸附量无直接对应关系。丙烯程序升温脱附和对脱附产物的分析表明,不同组成的催化剂的表面氧化能力和脱附性质有明显的区别。由Mossbauer谱的分析结果可以认为锑酸铁是催化剂表面的主要提供者。根据丙烯吸附和催化反应的结果,推测选择性氧化的吸附中心可能与锑离子相关。     

三氧化钨吸附丙烯和氧的热脱附谱

钨的氧化物作为催化剂,特别适用于氧化制醛、肟等化合物,以及烯烃水合和环氧化.Schiavello和DeRossi等研究了各种钨氧化物吸附丙烯和氧的情况,以及用于丙烯氧化的活性.发现在400℃以上,蓝色氧化钨对丙烯氧化生成丙烯醛有很好的催化活性,而三氧化钨的催化活性较差,并且选择性较低.本文利用热脱附谱研究了丙烯和氧在三氧化钨表面上的吸附,并与以前研究的丙烯和氧在蓝色氧化钨上的吸附态相比较,得     

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.     

Bi—Ce二元氧化物催化剂上丙烯氧化脱氢二聚的动力学与反应机理

丙烯在氧化物催化剂上氧化脱氢二聚反应的研究,文献上主要是在Bi-Sn系催化剂上进行的,不同研究者根据各自的结果,对这一步反应提出了两种不同的机理:一种认为是催化剂表面上吸附丙烯间的二聚(Langmuir-Hinshelwood型机)理;另一种认为是气相丙烯与吸附丙烯间的二聚(Eley-Rideal型机理).我们发现Bi-Ce二元氧化物显示出与Bi-     

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－     

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.     

乙酸氧钒催化α-蒎烯与过氧化氢烯丙位氧化的介质效应

以乙酸氧钒为催化剂,过氧化氢为氧化剂,研究了α-蒎烯的氧化反应.考察了以4个碳原子的有机物丁酮、乙二醇二甲醚、乙酸乙酯、1,4-二氧六环、四氢呋喃、叔丁醇和二氯甲烷作为溶剂构成反应介质,以及溶剂用量、反应温度和反应时间等因素对催化性能的影响,发现在醚类和乙酸乙酯中乙酸氧钒对α-蒎烯与过氧化氢的烯丙位氧化具有优良催化作用.结果表明,在催化剂用量为10.0%、反应温度为40℃、乙二醇二甲醚为溶剂、反应8 h时α-蒎烯转化率达82.9%,主要烯丙式氧化产物的选择性达73.5%,其中马鞭草烯酮、马鞭草烯醇和龙脑烯醛的选择性分别为45.9%、17.3%和10.3%.     

掺杂SrTiO3体系上甲烷氧化偶联反应的研究—活性氧物种的作用

本文采用循环氧化还原法,脉冲反应及TPD等实验手段对钙钛矿型氧化物掺杂SrTiO_3体系上甲烷氧化偶联反应中的活性氧物种的作用进行了研究.结果表明,催化剂由于掺杂产生的未被充分还原的氧物种(O~(α-)(0<α<2)是活化甲烷并促使其发生偶联反应的主要的活性中心,而表面晶格氧(O_L~(2-))则主要使甲烷深度氧化;消耗掉的未被充分还原的氧或晶格氧可以在高温下氧气氛中氧化复原.对于掺杂的SrTiO_3样品,体相中的氧在惰性气氛或还原气氛中可以向表面扩散.吸附氧可能不直接与甲烷作用而主要通过催化剂表面活性氧物种(O~(α-)或O_L~(2-))而起作用.     

五氧化二钒催化环己烯烯丙位氧化

 研究了以五氧化二钒为催化剂,以过氧化氢水溶液为氧源氧化环己烯. 考察了溶剂种类、溶剂用量、催化剂用量和反应温度等因素对催化剂性能的影响. 结果表明,常温下环己烯在此催化体系中主要发生烯丙位氧化反应生成环己烯酮. 溶剂的种类对催化活性和烯丙位酮式氧化的选择性具有较大的影响,丙酮是该反应的合适溶剂. 在丙酮与环己烯的体积比为4, 五氧化二钒与环己烯的质量比为1∶40, 过氧化氢与环己烯的摩尔比为3和反应温度为20 ℃的条件下,反应24 h后的环己烯转化率可达60%以上,环己烯酮选择性可达85%. 催化反应过程中丙酮可能与过氧化氢作用生成过氧化酮,从而进行氧转移,催化剂则经过V5+/V4+物种的循环使环己烯氧化成为环己烯酮等产物.     

氧扩散与表面反应在VOx-Ce1-xZrxO2催化丙烷脱氢反应中的影响(英文)

丙烯是一种重要的化工原料,近年来市场需求逐年上升.丙烷直接脱氢(PDH)生产丙烯技术虽然已实现工业化应用,但其存在反应热力学不利、催化剂成本高及使用有毒铬系催化剂等问题.丙烷氧化脱氢(ODH)由于过度氧化严重和存在操作风险等问题阻碍了其实际应用.化学链丙烷脱氢(CL-ODH)技术采用低成本且环境友好的可还原金属氧化物作为氧载体(氧化还原催化剂),并利用更高效的晶格氧作为氧化剂替代传统ODH过程中的氧气,在改善丙烷脱氢反应热力学限制的同时抑制了烷烃分子的过度氧化.氧化还原催化剂在该过程中发挥着重要的作用,其设计得到了研究者们的广泛关注.目前,铈锆储氧材料担载的钒催化剂由于在烷烃选择性氧化以及储氧能力方面的优势,在CL-ODH领域展示出良好的应用前景.然而,由于体相氧传输和表面反应共同决定氧化还原催化剂的性能,因此深入探究两者在反应过程中的作用机制对于高性能催化剂的开发至关重要.本文构建了结构明确的VO_x-Ce_1-xZr_xO₂氧化还原催化剂并应用于CL-ODH反应,通过引入Zr调控催化剂的表面和体相性质...     

丙烯、氧气和环氧丙烷在Cu-NaC1／SiO2催化剂上吸附的红外光谱研究

用红外光谱法研究了丙烯、丙烯／氧气混合气以及环氧丙烷(PO)在Cu-Nacl／SiO2催化剂上的吸附，结果表明，丙烯在载体和催化剂上的吸附是完全可逆的，丙烯和氧气在催化剂上共吸附后生成了丙烯醛，未观察到环氧丙烷(PO)生成，PO在载体和未还原催化剂上的吸附行为表明，PO与载体的硅羟基有强相互作用，PO发生开环反应生成开环物种，而PO在还原态催化剂上的吸附行为较复杂，可能生成了酮类化合物。     

丙烯、氧气和环氧丙烷在Cu-NaCl/SiO2催化剂上吸附的红外光谱研究

 用红外光谱法研究了丙烯、丙烯/氧气混合气以及环氧丙烷(PO)在Cu-NaCl/SiO2催化剂上的吸附. 结果表明,丙烯在载体和催化剂上的吸附是完全可逆的. 丙烯和氧气在催化剂上共吸附后生成了丙烯醛,未观察到环氧丙烷(PO)生成. PO在载体和未还原催化剂上的吸附行为表明,PO与载体的硅羟基有强相互作用,PO发生开环反应生成开环物种. 而PO在还原态催化剂上的吸附行为较复杂,可能生成了酮类化合物.     

钌催化末端炔丙醇经亚丙二烯基卡宾中间体氧化产生亚甲基烯酮:α,β-不饱和羧酸衍生物的合成（英文）

报道了钌催化末端炔丙醇经亚丙二烯基卡宾中间体氧化产生亚甲基烯酮合成α,β-不饱和羧酸衍生物的高效方法.机理研究实验表明,催化剂CpRuCl(PPh_3)_2/NaBPh)4和末端炔丙醇反应产生的钌亚丙二烯基卡宾与吡啶氧化物发生氧转移,生成高活性的亚甲基烯酮中间体,再发生亲核加成得到α,β-不饱和产物.该反应提供了一个机理上完全不同于传统方法的合成α,β-不饱和羧酸衍生物的新策略,是炔丙醇催化转化的一种新颖方法,也是金属亚丙二烯基催化的一种新途径.     

环已烯烯丙位氧化研究

环己烯酮是一种医药中间体 ,较早的合成方法[1 ] 采用冰醋酸为溶剂 ,铬酐为氧化剂 ,氧化环己烯生成环己烯酮 ,产率低 ,分离困难 ,且污染严重 ,较难实现工业化。目前环己烯酮的商品化在国内外都未实现。现在应用价廉的分子氧作氧源 ,在过渡金属催化剂存在下 ,催化氧化环己烯的研究已经很多[2～4] ,但大都集中在环氧化上 ,对烯丙位氧化研究甚少。本文以乙酰丙酮钴 (Ⅱ)作为催化剂 ,以分子氧为氧源 ,在高压釜中催化氧化环己烯生成环己烯酮 ,考察了时间、温度、溶剂及外加物等的影响 ,并与常压带水条件下的反应结果进行了对比。1　实验部分1 .1…     

丙烯氧化反应的Redox机理

以流动床微分反应器研究了Bi_2MO_3O_(12)-Bi_2O_3催化剂上的丙烯氧化动力学。丙烯和氧的分压范围分别为0.05—0.95atm和0.07—0.80atm。当氧和丙烯分压低于0.30atm时, 丙烯醛的生成速度对丙烯为一级对氧为0.5级。表观活化能为30.1 kcal mol~(-1)。当丙烯和氧分压高于0.30atm时, 丙烯醛生成反应的动力学不能用幂速度方程描述。丙烯醛的生成速度对丙烯和氧分压存在着极大值。热脱附实验表明, 在低于150 ℃时, 分子态丙烯可以吸附于氧化态催化剂。但当温度高于300 ℃时, 丙烯则不以分子态吸附, 且脱附物为丙烯醛、一氧化碳和二氧化碳。在广阔的温度区(25—500 ℃)氧皆不以分子态处于催化剂上。因此, 建议了以表面双位反应为速控步骤的氧化还原机理。     

铈钼氧化物表面氧性质和催化性能

在甲苯选择性氧化制苯甲醛反应中,Mo基氧化物是一类重要的催化剂[1]．通常的认识是反应物与催化剂表面晶格氧作用,并通过催化剂本身的还原和氧化的循环过程促使反应进行。生成产物．因此,催化剂表面不同氧物种的热脱附性能应与催化反应性能密切相关．对于Ce-Mo氧化物的TPD-MS研究,尚未见文献报导．为了能获得该方面的信息,本文应用程序升温脱附-质谱检测（TP-MS）联用技术,对Ce-Mo氧化物样品进行了表面氧TPD谱测定和动力学参量等计算,并试图与其催化性能进行关联．1实验部分1．1样品的制备和表征分别将一定质量的硝酸铈铵和仲…     

烃类晶格氧选择氧化

用催化剂的晶格氧作为烃类选择氧化的氧化剂, 按还原-氧化(Redox) 模式,采用循环流化床提升管反应器, 将烃原料和空气分开进料, 在提升管反应器中烃分子与催化剂的晶格氧反应生成氧化产物, 失去晶格氧的催化剂被输送到再生器中用空气氧化到初始高价态, 然后送入提升管反应器完成还原-再氧化循环。这种新工艺是在没有气相氧分子的条件下进行反应, 可避免气相和减少表面的深度氧化反应, 大幅度提高烃类选择氧化的选择性, 而且因不受爆炸极限的限制可提高原料浓度, 使反应产物容易分离回收, 是控制深度氧化、节约资源和保护环境的有效催化新技术。本文试图对晶格氧选择氧化的研究现状, 面临的主要挑战和应用前景进行简要评述。     

环己烯烯丙位氧化研究

环己烯酮是一种医药中间体,较早的合成方法[1]采用冰醋酸为溶剂,铬酐为氧化剂,氧化环己烯生成环己烯酮,产率低,分离困难,且污染严重,较难实现工业化.目前环己烯酮的商品化在国内外都未实现.现在应用价廉的分子氧作氧源,在过渡金属催化剂存在下,催化氧化环己烯的研究已经很多[2～4],但大都集中在环氧化上,对烯丙位氧化研究甚少.本文以乙酰丙酮钴(Ⅱ)作为催化剂,以分子氧为氧源,在高压釜中催化氧化环己烯生成环己烯酮,考察了时间、温度、溶剂及外加物等的影响,并与常压带水条件下的反应结果进行了对比.     

脉冲反应技术研究气相氧和晶格氧对甲烷氧化偶联的作用

ＣａＯ的晶格氧对甲烷能发生非选择性氧化反应，经反应消耗的晶格氧可以由气相氧中补充，也可以通过体相晶格氧向表面的迁移来补充。Ｎａ￣＋添加剂能抑制ＣａＯ晶格氧的反应活性，当Ｎａ￣＋含量达到５％时，ＣａＯ晶格氧对甲烷的完全氧化活性被完全抑制。Ｃａ＿ｘＳｒ＿（１－ｘ）ＴｉＯ＿３复合氧化物催化剂的晶格氧对甲烷没有活性。只有当气相氧存在时，在５％Ｎａ￣＋／ＣａＯ和Ｃａ＿ｘＳｒ＿（１－ｘ）ＴｉＯ＿３复合氧化物上才能通过气相氧向表面氧物种的转化而引发甲烷氧化偶联反应。