CO2气氛下负载型Cr2O3催化剂上乙苯脱氢制苯乙烯反应

 采用浸渍法制备了负载型Cr2O3/Al2O3和Cr2O3/SiO2催化剂,并考察了催化剂在CO2气氛下催化乙苯脱氢制苯乙烯反应的活性. 结果表明,Cr2O3/Al2O3的催化活性高于Cr2O3/SiO2. 这可能是由于Cr2O3在Al2O3载体表面的分散度大大高于在SiO2表面的分散度. 催化剂的催化活性与Cr2O3的负载量有关,在w(Cr2O3)=25%时,Cr2O3/Al2O3的催化活性最高. CO2气氛对乙苯脱氢反应有明显的促进作用; 在CO2气氛下,Cr6+物种可能是催化乙苯脱氢反应活性位的前驱体.     

焙烧温度对乙苯脱氢催化剂Fe2O3-K2O性能的影响

用混合法制备了Fe2O3-K2O乙苯脱氢催化剂,并用压汞法、X射线衍射、穆斯堡尔谱、程序升温还原和热重-差热分析等表征手段,考察了焙烧温度对催化剂的催化活性、比表面积、体相结构和还原性能的影响.结果表明,随着焙烧温度的升高,催化剂的比表面积逐渐减小,平均孔径逐渐增大;尖晶石K2Fe22O34中正四面体Fe3 的含量逐渐减少,正八面体Fe3 的含量逐渐增多,催化剂逐渐变得容易被还原;催化剂的催化活性差别不大,但达到平稳时所需的诱导期逐渐缩短.过高的焙烧温度不利于催化剂的稳定性.     

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.     

SO_4~(2-)促进多元氧化物固体超强酸研究

制备了多种SO_4~(2-)促进的二元和三元氧化物固体超强酸,在低温下测定了它们的正丁烷异构化催化活性.发现ZrO_2中添加不同的金属组分可产生正和负两种效果.So_4~(2-)促进的Cr-Zr,Fe-Cr-Zr和Fe-V-Zr多元氧化物的超强酸性和催化活性是文献已报道的最强的SFMZ固体超强酸的2～3倍.对合成的新超强酸体系进行了较全面的表征,在此基础上讨论了添加金属组分提高酸性和催化活性的原因.     

SO^2—4／ZrO2超强酸制备方法的改进

用ＢＥＴ、ＸＲＤ、流动指法剂法、化学分析、低温正丁烷异构化反应等手段研究了制备条件对ＺｒＯ２前驱体和ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２超强酸性能的影响。实验结果表明，采用不同的制备条件，ＺｒＯ２前驱体的比表面可相差１．８倍，ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２的酸强度相差约１０００倍，ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２的正丁烷异构化反应活性相差约３００倍，ＺｒＯ２最高比表面可达２４５ｍ＾２／ｇ，ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２酸强度为Ｈ０≤－１     

SO_4~（2－）／ZrO_2超强酸制备方法的改进

用ＢＥＴ、ＸＲＤ、流动指示剂法、化学分析、低温正丁烷异构化反应等手段研究了制备条件对ＺｒＯ２前驱体和ＳＯ／ＺｒＯ２超强酸性能的影响．实验结果表明，采用不同的制备条件，ＺｒＯ２前驱体的比表面可相差１．８倍，ＳＯ／ＺｒＯ２的酸强度相差约１０００倍．ＳＯ／ＺｒＯ２的正丁烷异构化反应活性相差约３００倍．ＺｒＯ２最高比表面可达２４５ｍ２／ｇ，ＳＯ／ＺｒＯ２酸强度为Ｈ０≤－１．６０，２０℃时ＳＯ／ＺｒＯ２正丁烷异构化反应速率常数为１５．５×１０－３ｈ－１。     

Sulfated binary and trinary oxide solid superacids

A series of sulfated binary and trinary oxide solid superacids were prepared, and their catalytic activities for n-butane isomerization at low temperature were measured. The incorporation of different metal oxides into ZrO2 may produce a positive or negative effect on the acid strength and catalytic activity of the solid superacids. Sulfated oxides of Cr-Zr, Fe-Cr-Zr and Fe-V-Zr are 2 - 3 times more active than the reported sulfated Fe-Mn-Zr oxide. The enhancement in the superacidity and catalytic activity of these new solid superacids has been discussed on account of the results of various characteriation techniques.     

Cr/NaZSM-5催化剂上CO2氧化丙烷脱氢反应

以亚微米级NaZSM-5为载体合成了一系列负载型Cr催化剂, 采用氮气吸附、 XRD、 UV-Vis和H2-TPR对Cr/NaZSM-5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气氛下的丙烷脱氢性能. 硅铝摩尔比为60, Cr质量分数为3%的催化剂具有最高的反应活性, 于550 ℃反应10 min和8 h后的丙烷转化率分别为48.3%和30.1%, 丙烯选择性则分别为86.0%和91.8%. 催化剂中的Cr6+含量和反应初活性具有良好的对应关系, 表明高Cr6+含量对催化剂表现出高的丙烷脱氢活性是至关重要的. CO2气氛下的丙烯产率明显比氮气气氛下的高, 这是由于CO2气氛下催化剂表面有较多量的Cr6+, 并且CO2可通过逆水煤气变换反应除去脱氢反应生成的氢.     

CO2 气氛下 MCF 负载氧化钒催化剂上乙苯脱氢反应

 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.