CO2氧化异丁烷制异丁烯用Pd/V2O5-SiO2催化剂

 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%.     

固体超强酸（SO4^2-／ZrO2）的异丁烷／1-丁烯烷基化反应性能和失活研究

研究了固体超强酸(SO4^2-／ZrO2)催化剂的酸性及异丁烷-1-丁烯烷基化反应性能，结果表明，固体超强酸的酸性与焙烧温度有关，适当提高焙烧温度有利于样品酸强度的提高，但焙烧温度过高会导致脱硫，使样品酸强度和酸量降低，固体超强酸的异丁烷／1-丁烯烷基化催化反应活性与其酸性相对应，酸性强，反应活性高，但催化剂的活性衰减很快，这是催化剂表面的快速积炭所致。     

异丁烷与丁烯烷基化反应的热力学分析

对异丁烷与丁烯烷基化反应进行了较为详尽的热力学分析和计算，得到了不同反应温度下的焓值、吉布斯自由能和反应平衡常数，并且对温度、压力和惰性物质对热力学平衡的影响进行了分析。得到了详细的烷基化反应热力学基础数据，这些数据对研究异丁烷与丁烯的烷基化反应具有重要的参考价值。     

镧对V2O5/γ-Al2O3催化剂在异丁烷脱氢中活性的影响

V2O5／γ-Al2O3是用于异丁烷脱氢的新型催化剂，引入适量的镧不仅可改善活性组分的分散度，提高催化脱氢活性，而且还增强了催化剂的抗积炭能力，通过FTIR，BET，TG，TPR和TEM等手段研究了镧对催化剂性能的影响。     

水热法合成的MoVTeNbOx多组分氧化物催化剂上异丁烷的选择氧化

采用水热法合成了MoVTeNbOx多组分氧化物催化剂, 并用XRD, ICP, BET和SEM等方法对催化剂进行了表征, 考察了MoVTeNbOx多组分氧化物催化剂的组成、反应温度和空速对异丁烷选择氧化反应性能的影响. 其中组成为MoV0.3Te0.17Nb0.12Ox的催化剂显示出最好的催化活性和选择性, 在673 K下, 异丁烷的转化率为10.8%, 甲基丙烯醛(MAL)和甲基丙烯酸(MAA)的收率累积达到6.5%.     

β沸石分子筛固体酸的制备及其在异丁烷和丁烯烷基化反应中的应用

以四乙基溴化铵(TEABr)为模板剂，硅胶为硅源，铝酸钠为铝源，采用水热晶化法合成β沸石．研究了其晶化温度、晶化时间、硅铝比、碱度、水含量等各种因素对晶化过程和产物性质的影响．得出适宜的初始凝胶组成为SiO2和Al2O3的比值在25-60之间，TEABr和SiO2的比值在0．32～0．4之间，OH^-和SiO2的比值在0．2～0．23之间，H2O和SiO2的比值在8．6～18．0之间．通过XRD，ICP，IR，SEM和NH3-TPD方法分别对样品的结构和性质进行了表征．烷基化反应的结果表明，β分子筛具有较为适宜的孔结构和反应活性．     

MoO3/SiO2催化剂的异丁烷选择氧化反应性能

分别采用浸渍法和溶胶－凝胶法制备了MoO3/SiO2催化剂，用XRD，TPR，IR，TPD和活性评价等手段对催化剂的影响，晶格氧活泼性，化学吸附性能和异丁烷选择氧化反应性能进行了研究。结果表明，催化剂表面由Lewis碱位Mo=M,Mo-O-Mo中的晶格氧和Lewis酸位Mo^6 构成，在MoO3/SiO2催化剂上，异丁烷主要通过甲基的H双位吸附在表面的Lewis碱位Mo=O上；在常压条件下，异丁烷选择氧化产物主要为异丁烷，甲基丙烯醛和甲基丙烯酸，其中深度氧化产物CO2主要由吸附的异丁烯继续反应生成；采用溶胶－凝胶法制备的MoO3/SiO2催化剂，可得到较高的异丁烷转化率和含氧有机物选择性。     

过渡金属离子对HPAsMoVO杂多酸的氧化性能的影响

用H2-TPR方法研究了过渡金属离子及其含量对杂多酸-HxPAs0.2Mo10VOy的氧化性能的影响,并在固定床反应器上考察了M0.2HxPAs0.2Mo10VOy(M=Fe3 、Co2 、N i2 和Cu2 )催化剂对异丁烷选择性氧化的催化性能.研究结果表明用过渡金属离子取代杂多酸中的质子,可以在较大程度上增强杂多酸的低温氧化能力,其中Fe3 对增强杂多酸的催化活性最为明显,而Cu2 却有利于提高目的产物甲基丙烯酸的选择性.     

正丁烷和异丁烷在改性纳米HZSM-5上的芳构化反应

用脉冲微反装置评价了正丁烷和异丁烷在氢型和锌改性的纳米ZSM-5催化剂上的反应活性和芳构化选择性.结果表明,在550℃下,异丁烷在氢型和不同锌负载量的纳米ZSM-5催化剂上的转化率都远高于正丁烷,但其芳构化选择性低于正丁烷.脱甲基活化是异丁烷和正丁烷的重要活化方式,也是影响其芳构化选择性的主要因素.锌改性在提高异丁烷和正丁烷转化率的同时,也促进了正丁烷和异丁烷的脱甲基活化.在混合丁烷进料反应的情况下,正丁烷和异丁烷的转化率与其单独进料时十分接近,这说明正丁烷和异丁烷共存时不会发生明显的竞争吸附和反应.纳米ZSM-5因晶粒度小,孔道短和微孔扩散阻力低而有利于异丁烷转化.     

SO42−/ZrO2 上异丁烷重构化反应机理的原位核磁共振研究

 采用原位魔角旋转固体核磁共振技术研究了 2-13C-异丁烷在 SO42−/ZrO2 上的重构化反应机理, 考察了反应温度和 H2 气氛对反应的影响. 结果表明, 反应初期, 异丁烷在 SO42−/ZrO2 上的重构化反应以单分子机理为主, 之后向双分子机理转变; 反应温度的升高有利于单分子机理向双分子机理的转变; H2 的存在抑制了异丁烷的重构化反应, 特别对其双分子机理的反应有较强的抑制作用.