Pd/Al2O3催化剂上CO的吸附型式和加氢表面反应

研究了CO在Pd/Al_2O_3催化剂上的化学吸附、红外光谱和加氢表面反应。催化剂中Pd含量和分散度对CO化学吸附中心数目和吸附型式的影响比较显著。随Pd含量或分散度的降低,CO红外振动频率带强度逐渐减小,甚至消失。CO在0.5—6.0％Pd催化剂上有两种相当于桥式和线式的吸附态,在程序升温过程中,CO在Pd上的桥式吸附态比线式吸附态稳定。根据红外光谱和程序升温表面反应实验结果,阐述了CO吸附态和表面反应之间的关系。此外,还从金属与担体相互作用的观点讨论了CO线式振动频带向高波数发生位移的原因。     

铁铬酸锌尖晶石催化剂的表面氧种

用TPR,TPO,TPD和脉冲反应等技术以及XRD,EPR和XPS等物理方法对铁铬酸锌尖晶石的表面氧种及其与丁烯-2的反应和吸附性能进行了考察,结果表明该尖晶石表面存在α-,β-和γ-三种氧种。α-氧为表面弱结合氧,主要参与丁烯的深度氧化和使丁烯形成表面滞留物。β-氧为尖晶石结构中与Fe~(3+)配位的表面晶格氧,它参与选择氧化生成丁二烯。γ-氧为α-Fe_2O_3中的晶格氧,在所考察的条件下(270℃)基本上不参与反应。认为在铁铬酸锌的尖晶石相中的铁离子和与它配位的表面晶格氧(即β-氧)构成选择氧化的活性位。在丁烯氧化脱氢反应中通过反应条件的选择来控制表面氧种的类型和它们之间的相对密度,有可能提高活性和选择性     

丁烯异构体在铁系氧化物上的脉冲反应和热脱附性能的考察

用脉冲吸附和程序升温脱附(TPD)对α-Fe_2O_3,ZnFe_2O_4和ZnCrFeO_4进行了正丁烯异构体的吸附和反应性能的考察。结果表明,在室温下,三种正丁烯在α-Fe_2O_3上几乎不发生表面反应,而在ZnFe_2O_4,ZnCrFeO_4上则有不同程度的双键位移和选择氧化。多次脉冲吸附表明,第二次脉冲尾气中的丁二烯含量远大于第一次脉冲。各丁烯在三种氧化物上吸附后的TPD谱可分为以丁烯和丁二烯为脱附物的低温区(<200℃)与脱附物全部为CO_2的高温区(200～600℃)。丁烯-1在α-Fe_2O_3上较易热脱附,在其余两种氧化物表面上则强烈滞留,需经多次TPD才能脱净。还讨论了选择氧化部位和全氧化部位在这类氧化物表面上的可能形态。     

用扩展的~(14)C示踪动力学方法解析三类催化剂上丁烯氧化脱氢复杂反应网络

本文详细地介绍了扩展示踪动力学方法(EKIM),并用此法解析了Bi-Mo-P,Sn-P-Li和Fe-Cr-Zn三种丁烯氧化脱氢催化剂上包括丁烯异构化、选择氧化和全氧化等共13个基元反应的复杂反应网络。求得了选择氧化和全氧化的反应级数以及13个速度常数。从这三种催化剂上的不同动力学特征讨论了在Bi-Mo-P和sn-P-Li上选择氧化的控速步骤为第一个氢原子的解离生成烯丙基,在Fe-Cr-Zn上则第一个氢原子的解离不是选择氧化的控速步骤。本文还讨论了选择氧化和异构化在不同催化剂上的可能机理。     

EXTENDED KINETIC ISOTOPE METHOD——ITS APPLICATION TO THE ANALYSIS OF BUTENE OXIDATIVE DEHYDROGENATION REACTION NETWORK OVER THREE CATALYSTS

The "Extended Kinetic Isotope Method" (EKIM) is presented in this paper in detail. The EKIM is applied to the analysis of butene oxidative dehydrogenation reaction network over Bi-Mo-P, Sn-P-Li and ferrite catalysts, including reversible isomerization between the three n-butene isomers, selective oxidation of n-butenes to butadiene, and totaI oxidation of n-butenes and butadiene. The reaction orders of selective and total oxidation reactions, as well as the rate constants of the 13 step reactions, have been estimated. From the results obtained, it is suggested that the rate determining step in the selective oxidation of butenes over the Bi-Mo-P and Sn-P-Li catalysts should be the abstraction of first hydrogen to form allyl intermediate. However, over the ferrite catalyst, the second H-abstraction from allyl intermediate rather than the first one might be the rate determining step. Mechanisms of selective oxidation and isomcrization reactions over the three catalysts are also discussed.     

用标记丁烯研究钾和钠对铬-铝催化剂上四碳烃催化脱氢性能的影响

在600℃下,以丁烷:C~(14)标记丁烯-1:氮=1∶1∶12(体积比)的混合气体为原料,用示踪动力学方法求得了在铬-铝、钾-铬-铝、钠-铬-铝三种催化剂氧化态和还原态时下图中示出的脱氢反应各单段的反应速度. 结果表明,在所考察的不同催化剂上,虽然各单段的反应速度有明显的政变,但r1和r3都显著地大于r2,这表明丁烷脱氢基本上按串行历程进行.无论是在氧化态还是在还原态下,钾-铬-铝催化剂上的r1,r2和r3均比在铬-铝催化剂上的为高,而钠加入铬-铝中只r3有少许提高,r1却反受到抑制.同一种催化剂在氧化态下各段的反应速度也相应地较还原态下有不同程度的增加. 根据以上结果,还对丁烯的吸附态和脱氢中心的价态作了初步讨论.     

红外导数光谱鉴定铁系复合氧化物中的γ-Fe_(2)O_3

用于丁烯氧化脱氢的铁系复合氧化物催化剂具有复杂的相组成，可能存在着。Fe。O。、1贝。0。、Fe。0。、铁酸盐尖晶石相及尖晶石相之间形成的固溶体，这些相的鉴定对于弄清活性位／相的结构具有本质意义．由于缺乏有效的相结构表征手段，导致对于活性位／相的结构和上述各相所起的作用的观，入歧异．Misono山曾测出7－Fe。O。具有较高的活性，故认为它是该系催化剂的活性相，但XRD难以把7－Fe。O。与其它尖晶石相区分开，因而无法确认它在催化剂中是否存在及起何作用．Gillot门提出了可用红外光谱鉴定了一FeZO。：1－Fe。O。在600～…     

Pd/Al2O3催化剂制备因素的研究

Pd/Al_2O_3催化剂的制备通常包括浸渍、烘干、焙烧和还原等步骤。当改变pH值时,H_2PdCl_4溶液以及H_2PdCl_4-Al_2O_3样品的紫外吸收光谱发生变化。可能是H_2PdCl_4在Al_2O_3表面发生配位吸附。用光学显微镜、俄歇光谱、H_2-O_2滴定技术考察了H_2PdCl_4浸渍液的pH值变化时所制得的Pd/Al_2O_3催化剂表面性质发生的变化。TPSR的结果表明,钯的晶粒大小在34—75埃之间时,对CO的表面氧化反应影响不大。从俄歇线扫描发现壳型Pd/Al_2O_3催化剂在焙烧过程中金属钯向表层迁移。     

THE REDOX BEHAVIOR OF BISMUTH MOLYBDATES——AN XPS STUDY OF Ar~+ ION BOMBARDMENT INDUCED CHEMICAL EFFECT IN UHV

Ar~+ ion bombardment induced reduction effect on Bi_2O_3, MoO_3 and Bi-Mo complex oxides, α-Bi_2Mo_3O_(13), β-Bi_2Mo_2O_9, and γ-Bi_2MoO_6, has been studied with XPS. The results show that, owing to the presence of the oxygen anion bridge in Bi(Ⅲ)-O(Ⅱ)-Mo(Ⅵ), the reduction behavior of Bi(Ⅲ) and Mo(Ⅵ) metal ions in all the three complex oxides is contrary to that in the single oxides. While Mo(Ⅵ) in MoO_3 is reduced to Mo(Ⅵ) in UHV under Ar~+ ion bombardment, the valence state of Bi(Ⅲ) in Bi_2O_3 is unchanged. However, Bi(Ⅲ) in the three complex oxides is reduced to Bi(0) without noticeable reduction of Mo(Ⅵ). Nevertheless, the rates of Bi(Ⅲ) reduction are in correspondence with the difference in Bi/Mo atomic ratio and the crystallographic features of the three phases of bismuth molybdate are decreasing in the order of α-Bi_2Mo_3O_(12)≥β-Bi_2Mo_2O_9>γ-Bi_2MoO_6. A new O -species is observed on the bismuth molybdate surface reduced by Ar~+ ion bombardment.Wc discuss the above phenomena i     

丁烯氧化脱氢催化剂的动力学表征—动力学数据的积分处理方式

本文根据催化剂还原-再氧化机理,推导出丁烯氧化脱氢制丁二烯反应中丁烯总转化的微分和积分动力学方程。用非线性回归法分别关联在锡-磷-锂、钼系七组分及六组分催化剂上的动力学试验数据。估算出相应的动力学参数。此外,还推导出幂式动力学方程的积分表达式,通过数值积分求出原微分方程与试验值的偏差。