Na-W-Mn/SiO2催化剂体系中W和Mn对甲烷氧化偶联反应的作用

制备了一系列不同W,Mn含量的Na-W-Mn/SiO2催化剂,并进行了其催化甲烷氧化偶联反应性能评价和XPS,XRD表征.研究结果表明,W和Mn的含量分别为2.2%≤W≤8.9%和0.5%≤Mn≤3%时,催化剂具有较好的甲烷氧化偶联反应性能.Mn的表面浓度与甲烷的转化率和乙烯的选择性有较好的对应关系,W的表面浓度与乙烷的选择性有一定的关联,据此提出Na-O-Mn和Na-O-W都是甲烷氧化偶联反应的活性中心.反应的活性相是Na2WO4,Na2W2O7和Mn2O3.     

2%Mn2O3-5%Na2WO4/SiO2催化剂上的甲烷氧化偶联反应动力学

在Ｍｎ２Ｏ３－Ｎａ２ＷＯ４／ＳｉＯ２催化剂上的甲烷氧化偶联反应可用Ｒｉｄｅａｌ－ｒｅｄｏｘ机理描述，它包括均相及多相两个步骤。甲基自由基的生成是一个多相过程，Ｃ２烃的生成是一个均相过程。催化剂的活性同氧化速率和ＣＨ４与表面氧种的反应速率有关，Ｃ２烃的选择性与甲基自由基氧化速率常数和甲基自由基偶联速率常数的比值有关，这些常数均可从实验中求得。     

Na—W—Mn／SiO2催化剂体系中W和Mn对甲烷氧化偶联反应的作用

制备了一系列不同Ｗ,Ｍｎ含量的Ｎａ－Ｗ－Ｍｎ／ＳｉＯ２催化剂,并进行了其催化甲烷氧化偶联反应性能评价和ＸＰＳ,ＸＲＤ表征,研究结果表明,Ｗ和Ｍｎ的含量分别为２．２％≤Ｗ≤８．９％和０．５％≤Ｍｎ≤３％时,催化剂具有较好的甲烷氧化偶联反应性能。Ｍｎ的表面浓度与甲烷的转化率和乙烯的选择性有较好的对应关系,Ｗ的表面浓度与乙烷的选择性有一定有关系,据此提出Ｎａ－Ｏ－Ｍｎ和Ｎａ－Ｏ－Ｗ都是甲烷氧化偶联反应的     

对甲烷氧化偶联W—Mn／SiO2催化剂Na2WO4的流失及其影响的考察

用ＸＲＤ，ＦＴ－ＩＲ，ＥＳＲ，Ｈ２－ＴＰＲ和ＴＯＰ等方法，对Ｎａ２ＷＯ４Ｍｎ２Ｏ３／ＳｉＯ２催化剂和其经水煮处理的一系列样品进行一表征。实验发现该催化剂中的结晶态ＮａＷＯ４易于流失，单层分布的Ｎａ２ＷＯ４在苛刻的处理条件下也有可能流失。     

甲烷在MnOx／SiO2催化剂上氧化偶联反应的研究

本文研究了催化剂MnOx/SiO_2在改进为连续进料反应条件下的催化活性及其催化反应机理.实验结果表明;锰负载量升至10(Wt)%时,甲烷转化率和C_2选择性均最高;进一步增大锰负载量时,催化剂中Mn_3O_4晶相形成,此时催化活性开始下降,说明催化剂中形成的硅酸锰盐与甲烷氧化偶联反应直接关联.反应初期,催化反应活性较高,但C_2选择性较低,反应几小时后,活性有所下降,但C_2选择性提高,最后.活性和选择性趋近稳定.进一步研究表明:催化剂中Mn~(2+)配位环境从反应前的八面体中介场转变为四面体强场,而且催化剂中Mn~(2+)浓度增大约100倍,说明Mn~(2+)浓度提高有利C_2选择性提高.反应稳定后的催化剂表面观察到Carbide(282.9 eV)和CHx(a)(X=0-3)(284.5 eV)碳物种存在,说明甲烷在催化剂表面吸附并分解:CH_4(g)→CH_3(a)→一CH_2(a)→→→Carbide,并讨论了甲烷通过CHx(a)在催化剂表面上迁移,直接偶联生成乙烯(X=2)和乙烷(X=3)的可能性.     

硫酸钠对Mn/SiO2催化剂结构及其甲烷氧化偶联反应性能的影响

 采用等体积浸渍法制备了Na2SO4改性的Mn/SiO2催化剂,考察了Mn-Na2SO4/SiO2催化剂中各组分对甲烷氧化偶联合成C2产物(C2H4+C2H6)的影响,并采用X射线衍射、 X射线光电子能谱、 Raman光谱和程序升温还原等手段表征了催化剂中的物相结构、表面组分价态与含量以及氧化还原性能. 结果表明,在Mn/SiO2催化剂中添加Na2SO4可使载体SiO2由无定形转变为α-方石英相,使催化剂表面的Mn物种由Mn3O4转变为Mn2O3, 从而大大提高了甲烷转化率和目标产物C2的选择性. 因此,推测Mn2O3物种在反应条件下构成了甲烷氧化偶联反应的活性中心.     

Na-W-Mn/SiO2催化剂体系中Na对甲烷氧化偶联制乙烯的作用

制备了一系列不同Ｎａ的含量的Ｎａ－Ｗ－Ｍｎ／ＳｉＯ２催化剂，并进行了它们的甲烷氧化偶联制乙烯反应性能的评价和ＸＰＳ，ＸＲＤ表征。研究结果发现，由于Ｎａ的表面富集引起了Ｗ和Ｍｎ向表面迁移，从而在催化剂表面形成了活化和选择氧化甲烷的Ｎａ－Ｏ－Ｍｎ和Ｎａ－Ｏ－Ｗ活性中心，这表明Ｎａ是甲烷高转化率和乙烯高选择性必不可少的活性组分。     

Na-W-Mn/SiO_2催化剂活化甲烷的研究 Ⅰ.活性中心的结构

制备了不同 Na、W、Mn组分的 Na- W- Mn/ Si O2 催化剂 ,并进行了甲烷氧化偶联反应催化性能的评价和XPS、XRD、L RS表征 .研究结果表明 ,Na不但有强的表面富集能力 ,而且可以使 Mn向表面发生迁移 .首次发现 Na2 W2 O7也是活化甲烷的活性相 .活化甲烷的活性中心是 Na- O- Mn和 Na- O- W结构单元 ,且 Na- O-Mn主要存在于催化剂的表面 ,Na- O- W则分布在距催化剂表面较深的部位     

Na-W-Mn/SiO2催化剂表面甲烷脉冲反应Ⅱ. 多组分Na、 W、 Mn/SiO2催化剂

制备了多组分Na,W,Mn/SiO2催化剂，在ITD（Ion Trap Detector)装置上进行了催化剂表面晶格氧脱附前后的甲烷恒温脉冲反应（CH4－CTPR）。研究结果表明，Na-W/SiO2催化剂表面晶格氧，具有较高的CH4转化率和C2烃选择性，并对C2H6的生成起着重要的作用，Na-Mn/SiO2催化剂表面晶格氧，也具有较高的CH4转化率和C2烃选择性，但对C2H6的形成有一定的诱导期；W－Mn/SiO2催化剂表面晶格氧，对CH4的转化和CO2的生成具有很高初活性，但对C2烃的选择性较低；Na-W-Mn/SiO2催化剂表面晶格氧，具有很高的CH4转化率和C2烃定向选择性，这是由于Na,W,Mn各组分协同作用的结果。     

Synthesis of Na2WO4-MnxOy supported on SiO2 or La2O3 as fiber catalysts by electrospinning for oxidative coupling of methane

The oxidative coupling of methane (OCM) is an attractive route to convert natural gas directly into value-added chemical products (C₂₊). This work comparatively investigated SiO₂- or La₂O₃-supported Na₂WO₄-Mn_xO_y (denoted as NWM) catalysts in powder and fiber forms. The powder catalysts were prepared using a co-impregnation method and the fiber catalysts were prepared successfully using an electrospinning technique. The NWM/La₂O₃ fiber catalysts were activated at low temperature (500 °C) and had a 4.7% C₂₊ yield, with the maximum C₂₊ yield of 9.6% at 650 °C, while the NWM/SiO₂ fiber catalyst was activated at 650 °C and had a maximum C₂₊ yield of 20.4% at 700 °C. The XPS results in the O 1s region indicated that NWM/La₂O₃ had a lower binding energy than NWM/SiO₂, suggesting that the lattice oxygen species is easily released from the catalyst surface and creates vacancy sites that enhance performance. The stability test of the catalysts indicated that the La₂O₃-containing catalysts had excellent activity and high thermal stability, while the SiO₂-containing catalysts had a higher C₂₊ yield when the prepared catalysts were compared at 700 °C. Considering the same component catalysts, the fiber catalysts achieved higher performance because their heat and mass transfer properties were enhanced.     

Mn_2O_3/SiO_2催化剂上湿天然气中乙烷氧化脱氢活化的研究(英文)

对Mn2O_3／SiO_2催化剂上湿大然气中的乙烷氧化脱氢反应进行了研究,发现Mn2O_3／SiO_2有较好的催化活性。对反应前后的催化剂进行了XRD和XPS分析,结果表明,催化剂的活性组分为Mn~3 我们认为在该催化剂上乙烷的主要活化途径是：催化剂表面的配位不饱和酸碱对（MLC~n -OLC~2-C）将吸附在它们上面的C_2H_6活化和异裂成乙基向由基,乙基自由基进一步形成C_2H_4,同时反应物O_2与催化剂作用,促使已基自由基进行脱附。     

Oxidative Coupling of Methane over W‐Mn/SiO2 Catalyst

W‐Mn/SiO₂ catalyst has been developed in our laboratory (LICP), which is active, selective and stable for oxidative coupling of methane (OCM) in fixed bed and fluidized bed reactors. The research results have been reproduced at different reaction conditions by two groups of J. H. Lunsford (JH‐LL) from Texas A & M University and R. M. Lambert (RMLL) from University of Cambridge respectively. The basic research aspects on this catalyst systems, reaction performances, structure characterization and reaction mechanism were reviewed. A model on two active sites related to W^6+/5+ and Mn^3+/2+ has been suggested for activation of methane and oxygen respectively.     

氧化镍/莫来石-刚玉催化剂中添加La2O3的作用

用ＸＲＤ，ＴＰＲ，ＴＧ－ＤＴＡ考察了氧化镍／莫来石－刚玉催化剂添加Ｌａ２Ｏ３对ＮｉＯ性质的影响及两者间的相互作用，Ｌａ２Ｏ３使得催化剂中ＮｉＯ的晶格常数及分散容量增大，而晶相含量减少，还发现，添加Ｌａ２Ｏ３，使一次ＴＰＲ过程中ＮｉＯ还原温度升高，耗氢量增加了Ｌａ２Ｏ３对二次ＴＰＲ中ＮｉＯ还原温度的影响减小，耗氢量不受影响，Ｌａ２Ｏ３的添加方式及含量不同，对ＮｉＯ性质的影响也不相同。     

负载型镍金属催化剂上甲烷与二氧化碳重整制合成气

报道了负载型Ｎｉ金属催化剂的表面特征和对ＣＨ４与ＣＯ２重整制合成气的催化性能，反应结果和ＴＰＲ，ＸＲＣ结果表明：Ｎｉ担载量为９．０％的催化剂具有最佳的反应性能，Ｎｉ组分以高散表面化合物形式存在，助剂对催化剂活性的影响随载体和添加方式的不同较大差异，其中少量ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３对改善催化剂的稳定性和抗积碳能力有十分显著的效果，载体和制备方法对催化剂性能具有明显影响，其中浸渍法制备的Ｎｉ／ＭｇＯ催化剂不