CrOx/SiO2催化剂上丙烷在CO2气氛中脱氢反应的研究

采用ＸＲＤ、ＵＶ－ｖｉｓ　 ＤＲＳ、ＥＳＲ和微分吸附量热等技术,考察了铬担载量分别为２．５、５和 １０ｗｔ％的 ＣｒＯｘ／ＳｉＯ２催化剂的结构、表面性质和氧化还原性能。结果表明,催化剂表面上存在多种Ｃｒ的氧化态和聚集形式。随着Ｃｒ担载量从２．５ｗｔ％到１０ｗｔ％的逐渐增大,催化剂表面占主导地位的Ｃｒ物种由ＣｒＯ３单体转为多聚ＣｒＯ３和Ｃｒ２Ｏ３晶相。在 ＣＯ２气氛中催化剂对丙烷转化率和丙烯选择性的大小顺序为 ２． ５ｗｔ％ ＣｒＯｘ／ＳｉＯ２ ＞５ｗｔ％ ＣｒＯｘ／ＳｉＯ２＞１０ｗｔ％ ＣｒＯｘ／ＳｉＯ２,反应过程中的原位 ＥＳＲ和 ＵＶ－ｖｉｓＤＲＳ测定结果表明,催化剂表面的反应活性中心为Ｃｒ５＋, Ｃｒ５＋可由催化剂预处理过程中 Ｃｒ３＋的氧化及丙烷反应过程中 ＣｒＯ３单体的还原产生,在反应中 ＣＯ２可使Ｃｒ３＋重新氧化为Ｃｒ５＋。     

助剂Ag对Cr／γ—Al2O3氧化物催化剂CO氧化性能的影响

本文用硝酸盐水溶液等浸渍法制备了一系列Ｃｒ－Ａｇ／γ－Ａｌ２Ｏ３双金属及单金属的 物催化剂，测定了ＣＯ氧化转化率。用ＢＥＴ，ＸＲＤ，ＴＰＲ，ＴＰＤ－ＭＳ技术研究了助剂Ａｇ对Ｃｒ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂ＣＯ氧化反应的作用。     

K~＋－SrO－La_2O_3／ZnO催化剂上甲烷氧化偶联反应Ⅱ．催化剂碱性和氧物种的表征

Ｋ＋－ＳｒＯ－Ｌａ２Ｏ３／ＺｎＯ（ＫＳＬＺ）催化体系具有很好的催化活性．在１０７３Ｋ反应温度下，其Ｃ２产率为１８．２％，且Ｃ２选择性为６８．３％．催化剂抗潮能力明显增加，在室温下经长期放置后，催化剂活性稳定．用ＸＲＤ，ＣＯ２－ＴＰＤ和ＸＰＳ表征了ＫＳＬＺ催化剂的体相组成及表面碱性、表面组成和表面活性氧物种．在此基础上讨论了Ｌａ２Ｏ３，ＳｒＯ和Ｋ＋各组分对甲烷氧化偶联反应的作用，提出了表面碳酸盐分解生成活性氧物种的可能性．     

钴钼氧化物催化剂对丙烷催化氧化脱氢反应的研究

考察了Ｃｏ－ＭＯ原子比不同的氧化物对丙烷催化脱氢制丙烯的催化活性和选择性，并利用ＸＲＤ、ＴＰＲ、ＩＲ和ＸＰＳ等技术，表片了催化剂的体相及表面结构，研究表明，催化剂的Ｃｏ－Ｍｏ比对催化性能的影响随反应温度而改变，当Ｃｏ－Ｍｏ比低于１时，在４００－４４０℃温度范围内，丙烯的选择性可达４０－６５％，显示了此系列催化剂对丙烷氧化脱氢丙烯的低温催化性能，ＭｏＯ３单相的存在有利于丙烯的生成。     

ZnCrDyK和ZnCrTbK合成低碳醇催化剂的XPS表征

ＺｎＣｒＤｙＫ和ＺｎＣｒＴｂＫ合成低碳醇催化剂的ＸＰＳ表征安炜，牛玉琴，陈正华（中国科学院山西煤炭化学研究所，太原０３０００１）关键词稀土元素，Ｚｎ－Ｃｒ氧化物催化剂，低碳醇，Ｘ射线光电子能谱近年来，稀土氧化物（ＲＥＯ，ＲＥ表示稀土元素）作为助剂或载...     

CuO／CeO_2／γ－Al_2O_3催化剂的结构及氧物种

应用ＸＲＤ、ＥＳＲ及ＸＰＳ方法研究了ＣｕＯ／ＣｅＯ２／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的体相及表面结构，并对催化剂表面氧物种进行了表征．实验结果表明，ＣｅＯ２使Ｃｕ２＋还原为低价钢离子和增加钢化合物的分散性．催化剂中ＣｅＯ２含量高时，表面有Ｏ２－和Ｏ－物种，而ＣｅＯ２含量低时，只有Ｏ２－物种．     

CuO在ZrO2上的分散状态及其对催化性能的影响

用ＸＲＤ、ＴＰＲ和ＴＰＤ－ＭＳ等手段表征了浸渍法制备的ＣｕＯ／ＺｒＯ２催化剂，发现ＺｒＯ２上高度分散的氧化铜具有显著的易被还原和再氧化的特性，从而催化剂具有高的ＣＯ氧化活性。     

La0.8Sr0.2MnO3和La0.8Sr0.2CoO3在γ—Al2O3上的载体效应研究

一般认为Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３和Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｏＯ３两种钱钛矿型复合氧化物是ＣＯ氧化、碳氢（ＨＣ）化合物完全氧化和ＮＯ，还原的良好氧化物催化剂，用复合硝酸功体，制取此类负载型催化剂，负载量１５％，用二甲苯完全氧化反应作为“探针反应”，配合ＸＲＤ分析、ＢＥＴＧ只测定，发现resume     

异丁烷催化脱氢制异丁烯Cr2O3／Al2O3体系催化剂

对异丁烷催化脱氢催化剂进行了研究。助催化剂Ｋ２Ｏ,ＣｕＯ的引入改进了Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３催化剂的活性和抗积炭性能。同时考察了原料气空速、反应温度以及催化剂制备的焙烧温度对Ｋ２Ｏ－ＣｕＯ－Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３催化剂反应性能的影响。ＸＲＤ谱图表明,Ｃｒ２Ｏ３在催化剂中高分散,７００℃焙烧的催化剂中出现的ＫＣｕＯ晶相对催化剂活性不利。用ＮＨ３－ＴＰＤ和ＣＯ２－ＴＰＤ检测了催化剂表面的酸碱中心,表明助     

甲烷与二氧化碳重整制取合成气反应的研究

合成了具有磁铅石结构的Ｓｒ１－ｘＬａｘＮｉＡｌ１１Ｏ１９系列催化剂，并用ＸＲＤ、ＵＶ－ＤＲＳ、Ｈ２－Ｏ２滴定及Ｐｙ－ＩＲ等方法对其体相及表面性质进行了表征，结果表明，Ｌａ＾３＋离子能够同晶取代Ｓｒ＾２＋离子进入催化剂晶格内部；随着Ｌａ＾２＋含量增加，催化剂的结晶度提高，从而降低了镍的还原性，并使金属镍的表面上的分散度略有提高，在ＳｒＮｉＡｌ１１Ｏ１９中掺入Ｌａ＾３＋离子，能够抑制晶体沿ｃ轴方向的生     

丙烷氧化脱氢反应中Mg_2V_2O_7催化剂氧活度的原位监测

采用固体电解质电动势测量法原位监测Mg2V2O7催化剂的表面氧活度在丙烷氧化脱氧反应中的周期性振荡现象.直观地揭示了丙烷选择氧化反应中Mg2V2O7催化剂的先还原后氧化的过程.结果表明,丙烷选择氧化的控制步骤为丙烷在催化剂上的吸附和活化过程,且丙烷和氧气在催化剂上的吸附位不同,二者不存在竞争吸附.     

CATALYTIC ACTIVE SITES OF YTTRIUM ORTHOVANADATE IN OXIDATIVE DEHYDROGENATION OF PROPANE

用ＥＳＲ、ＮＯＴＰＤ和１８Ｏ２同位素交换的方法研究了丙烷氧化脱氢催化剂正钒酸钇ＹＶＯ４的活性位。ＥＳＲ和ＮＯＴＰＤ结果证明催化剂中存在Ｖ４＋离子。１８Ｏ２同位素交换结果表明，Ｏ２是在Ｖ４＋及氧空位上活化的。氧的活化是催化剂在丙烷氧化脱氢中具有良好活性的原因。     

丙烷在负载型V2O5/Zr3(PO4)4催化剂上的氧化脱氢

制备了无定型的磷酸锆Ｚｒ３（ＰＯ４）４载体,采用浸渍法在载体上负载０６％～６０％的Ｖ２Ｏ５．所制备的催化剂在丙烷氧化脱氢反应中具有较好的催化性能,如３０％Ｖ２Ｏ５／Ｚｒ３（ＰＯ４）４催化剂在丙烷转化率为１７０％时,丙烯选择性可达５３８％,丙烯收率达９１％．考察了不同反应条件下催化剂的性能．ＸＲＤ、ＩＲ和Ｒａｍａｎ光谱表明,Ｖ２Ｏ５在Ｚｒ３（ＰＯ４）４载体上主要是以高度分散的钒氧物种存在;ＥＳＲ分析结果证明催化剂中存在Ｖ４＋物种,表明Ｖ５＋／Ｖ４＋参与了氧化还原反应．     

介孔氧化铝负载钒催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

 采用浸渍法制备了介孔氧化铝 (m-Al2O3) 负载钒催化剂 (V/m-Al2O3), 并考察了其催化丙烷氧化脱氢制丙烯反应活性. 通过 N2 吸附-脱附、透射电镜、X 射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、氢-程序升温还原和氨-程序升温脱附对催化剂进行了表征. 结果表明, 介孔氧化铝具有大比表面积、窄孔径分布和两维六方相结构, 在其上负载适量的 V 可实现 V 活性物种的高分散及催化剂的弱酸性, 从而有利于提高丙烷转化率和丙烯选择性. 与共合成法制备的含 V 介孔氧化铝 V/m-Al2O3(C) 和浸渍法制备的 V/?-Al2O3 相比, V/m-Al2O3 表现出更高的催化活性. 这与载体较弱的酸性和较大的比表面积以及 V 物种的高分散有关.     

BiMo基复合氧化物催化剂丙烷直接氧化至丙烯醛研究

The effects of the available zoon above the catalyst bed on the performance of the catalyst were investigated. It has been suggested that propylene is an intermediate species in the reaction of propane to acrolein， and a two-step reaction scheme is proposed， the first step is oxidative dehydrogenation of propane to propylene in the gas phase then followed by the second step， the selective oxidation of propylene to acrolein on the surface of the catalyst. The performance of the catalyst depends on both the oxidative dehydrogenation of propane to propylene in the gas phase and the selective oxidation of propylene to acrolein on the catalyst surface. The thermal cracking， homogeneous oxidative dehydrogenation and heterogeneous catalytic dehydrogenation of propane as well as the selective catalytic oxidation of propane to acrolein over BiMoO based mixed oxides catalysts were studied. Under the optimum reaction conditions of propane dehydrogenation and selective oxidation of propylene， the selectivity and the yield of acrolein approached to 45mol% and 14mol%， respectively under about 30mol% propane conversion.     

组合催化剂上丙烷选择氧化制丙烯酸

考察了在C3H8氧化脱氢的NiZrO催化剂和C3H6选择氧化的Mo基催化剂组成的组合催化剂上C3H8选择氧化制取丙烯酸的反应性能.结果表明,两个催化剂比例适当时,反应的丙烯酸收率可达最大.优化温度、烷氧比、空速以及N2含量等反应条件的结果发现,反应体系中O2的匮乏会严重影响反应性能.在有氧分布器的反应装置中对所选组合催化剂在优化的反应条件下进行了30h稳定性测试,结果表明,在340oC,反应性能基本稳定,C3H8转化率和丙烯酸选择性可分别维持在～20%和～74%.     

nV-MCM-41 催化剂的制备及其催化 CO2氧化丙烷脱氢反应性能

丙烯是一种重要的化工原料, 其下游产品丰富, 用途广泛, 主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸和丁醇等化工产品.丙烯的需求正在不断增长, 而传统的丙烯生产方法如蒸汽裂解和石油催化裂化, 存在反应温度高、积碳严重且丙烯收率较低等问题. 因此研制丙烷脱氢制取丙烯的高效催化剂尤为重要. 研究发现, 以 CO2作为温和氧化剂进行逆水气变换反应可有效促进丙烷脱氢. 催化剂主要由活性组分与载体构成, 本文选择可用于活化丙烷的钒作为主要活性组分. 钒氧化物在载体上的高度分散是提高丙烷脱氢反应活性的关键. MCM-41 拥有较大的比表面积和高度有序的介孔结构, 可更有效地分散活性位点. 本文采用一步法合成了不同钒含量的 nV-MCM-41 催化剂 (1.9-10.6 wt%), 并研究了其在以下条件下催化丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能: 600 °C, 催化剂质量 0.2 g, 进料气体组成 C3H8/CO2/Ar (摩尔比) = 1/4/4, 进料气体总流量 15 mL/min. 其中 6.8V-MCM-41 催化剂具有最高的活性, 其初始丙烷转化率达 58%, 丙烯选择性达 92%, 远高于相似反应条件下早期研究的 nV-SBA-15 催化剂. 并在四次反应-再生循环中始终保持其原来的高反应活性. 本文借助于 N2吸附-脱附、拉曼光谱 (Raman)、X 射线光电子能谱 (XPS)和热重 (TG) 等手段探究了不同钒含量的 nV-MCM-41 催化剂在丙烷脱氢反应中催化性能差异的原因.氮气吸附-脱附结果表明, 所有催化剂都存在典型的高度有序的介孔结构, 并没有因为钒组分的掺杂而破坏. nV-MCM-41催化剂拥有较大比表面积,并随钒掺杂量的增加而减小. 其中,10.8V-MCM-41催化剂的比表面积急剧下降,可能是由于产生了结晶的 V2O5阻塞了孔道. Raman 结果表明, 当钒负载量超过 6.8 wt% 时, 出现了 V2O5的结晶峰. 另外根据单分散的四面体钒氧化物的特征峰面积发现, 6.8V-MCM-41 催化剂中钒物种分散度最高, 与其具有最高催化活性结果一致. XPS 结果也进一步证明 6.8V-MCM-41 钒物种的分散度最高. 在连续反应过程中 6.8V-MCM-41 催化剂失活较快,可归结于活性钒位点的还原与催化剂表面的积碳. 通过氧化再生, 可恢复催化剂活性, 并且在 4 次再生循环中始终保持其良好稳定的活性.     

Periodic density functional theory study of propane oxidative dehydrogenation over V2O5(001) surface

The oxidative dehydrogenation (ODH) of propane on single-crystal V(2)O(5)(001) is studied by periodic density functional theory (DFT) calculations. The energetics and pathways for the propane to propene conversion are determined. We show that (i) the C-H bond of propane can be activated by both the terminal and the bridging lattice O atoms on the surface with similar activation energies. At the terminal O site both the radical and the oxo-insertion pathways are likely for the C-H bond activation, while only the oxo-insertion mechanism is feasible at the bridging O site. (ii) Compared to that at the terminal O site, the propene production from the propoxide at the bridging O site is much easier due to the weaker binding of propoxide at the bridging O. It is concluded that single-crystal V(2)O(5)(001) is not a good catalyst due to the terminal O being too active to release propene. It is expected that an efficient catalyst for the ODH reaction has to make a compromise between the ability to activate the C-H bond and the ability to release propene.     

Transient and steady state investigation of selective and non-selective reaction pathways in the oxidative dehydrogenation of propane over supported vanadia catalysts

Mechanistic aspects of the formation of C3H6, CO and CO2 in the oxidative dehydrogenation of propane over VOx/gamma-Al2O3 materials have been investigated by means of steady state and transient isotopic tests. The materials possessed highly dispersed and polymerised VOx species as well as bulk-like V2O5. Propene was primarily formed via oxidative dehydrogenation of propane by lattice oxygen of VOx species. It was suggested that non-selective consecutive propene oxidation is initiated by the breaking of the C-C bond in the molecule by the lattice oxygen, forming formaldehyde as a side product, which is further oxidised to CO and CO2. The following order of initial steady state propene selectivity (at a zero degree of propane conversion) as a function of the nature of VOx species was established: a mixture of bulk-like V2O5 and polymerised VOx>polymerised VOx>highly dispersed VOx species. The low propene selectivity over highly dispersed VOx species was explained by the fact that these species do not fully cover the bare acidic surface of gamma-Al2O3 where propene adsorption and further oxidation take place. Thus, two different locations of COx formation were considered: (i) in the vicinity of acidic sites of the support and (ii) on VOx species. The propene selectivity over samples possessing polymerised VOx species and bulk-like V2O5 strongly decreased with an increasing degree of propane conversion. Contrarily, highly dispersed VOx species showed the lowest ability for consecutive propene oxidation.     

Dynamic Structure of Mo—O Species in Ag—Mo—P—O Catalyst for Oxidative Dehydrogenation of Propane

The dynamic structure of Mo-O species in Ag-Mo-P-O catalyst was studied by in situ confocal microprobe laser Raman spectroscopy (LRS) and catalytic test. The results indicate Mo-O species of MoO3 transformed to Mo-O species of AgMoO2PO4 in C3H8/O2/N2(3/14) flow at 773K. This behavior is closely relative to oxidative dehydrogenation of propan and intrinsic properties of Mo-O species. The Mo-O species of AgMoO2PO4 may be active species for oxidative dehydrogenation of propane.