正丁烷氧化制顺酐流化床催化剂的研究

对正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐(以下简称顺酐)流化床催化剂进行了研究。考察了钒-磷-氧系催化剂制备过程及添加不同金属组份对催化剂性能的影响。实验表明,在小试最佳反应条件下,催化剂经长期运转评选,表明F-Ⅳ-Z催化剂具有较好的催化活性和稳定性。     

超临界流体干燥方法在丁烷选择性氧化制顺酐VPO催化剂制备中的应用

分别用超临界流体干燥方法和传统方法制备了用于丁烷选择性氧化顺酐的VPO催化剂。用超临界流体干燥方法制备的催化剂VPOⅡ的比表面积高达38．8m^2/g,而用传统方法制备的催化剂VPOⅠ的比表面积只有10.7m^2/g。XRD分析表明,除催化剂VPOⅡ中的VOPO4相含量比催化剂VPOⅠ稍多外,这两种催化剂的主要结构均为（VO）2P2O7相。在有氧和无氧条件下进行的丁烷氧化制顺酐的催化反应结果表明,用超临界流体干燥方法制备的催化剂不仅具有较高的顺酐收率,而且含有更多的可在无氧条件下参与选择性氧化反应的晶格氧（催化剂VPOⅡ的可利用选择性晶格氧量比催化剂VPOⅠ增加了1．5倍）。用超临界流体干燥方法可以改善催化剂性能的原因可能与催化剂具有较大的比表面积和较多的V^5 有关。     

正丁烷氧化制顺酐磷—钒催化剂的制备和活化

用XRD、IR、XPS和ESR等方法,考察了以草酸、盐酸羟氨、盐酸联氨和异丁醇分别作还原剂制备的磷-钒催化剂在不同条件下活化及用于正丁烷氧化制顺酐反应后的相组成和催化剂的性能。实验结果表明,影响顺酐收率的主要因素是催化剂的相组成及钒的氧化态,而不是催化剂的比表面积。在催化剂制备过程中,所用还原剂的种类以及活化条件对催化剂的性能都有重要影响。     

铈基复合氧化物中晶格氧用于甲烷部分氧化制合成气

采用共沉淀法制备了Ce-M-O氧载体（M＝Fe、Mn、Cu）,并进行了XRD表征。研究了Ce-M-O中晶格氧部分氧化甲烷制合成气的反应。考察了再生时间、再生温度对氧载体部分氧化甲烷性能的影响。研究结果表明, Ce-Fe-O固溶体中的晶格氧适于部分氧化甲烷制合成气。在新鲜的Ce Fe O氧载体上存在少量的强氧化物种,导致开始阶段大部分甲烷被完全氧化,然后该氧载体能均匀地释放出具有高选择性的体相晶格氧将甲烷氧化为CO和H2。通过对氧载体再生条件的控制,可以有效提高目标产物的选择性,当再生温度为850℃,再生时间为7min时, 获得了最大的CO（96.68%）和H2（97.56%）选择性,同时H2与CO摩尔比达到2.02。在无气相氧存在下,用Ce-Fe-O中晶格氧实现甲烷部分氧化制合成气的方法是可行的。     

铈基复合氧化物载体对钯催化剂三效催化性质的影响

采用共沉淀法制备了CeO2,Ce0.6Zr0.4O2和Ce0.6Zr0.3Co0.1Ox载体材料,采用沉积沉淀法制备了Pd/CeO2,Pd/Ce0.6Zr0.4O2和Pd/Ce0.6Zr0.3Co0.1O2-x催化剂。采用X射线衍射、氮气吸脱附、透射电子显微镜和氢气程序升温还原技术对三种催化剂的物化性质进行了表征,研究了其三效催化性质和热稳定性。结果表明:沉积沉淀法能制备出较小粒径且均匀分散的钯催化剂。掺杂钴元素(Co)可以改善载体及催化剂的氧化还原性能,提高催化剂的三效催化活性,并拓宽催化剂的三效工作窗口。Pd/Ce0.6Zr0.3Co0.1O2-x在水热老化后表现出良好的催化活性和优异的氧化还原性能。     

正丁烷氧化制顺酐流化床催化剂的性能

 考察了前驱体制备过程中水合肼／五氧化二钒摩尔比（以下简记\r\n为n（N2H4）／n（V2O5））对催化剂性能的影响．由较高的n（N2H4）\r\n／n（V2O5）比制得的催化剂，其（VO）2P2O7相含量较多，正丁烷转化\r\n率较高．随着n（N2H4）／n（V2O5）比的减小，δ－VOPO4相的含量逐\r\n渐增多，正丁烷转化率随之升高；而顺酐选择性开始时升高，达到最大\r\n值后逐渐降低．在n（N2H4）／n（V2O5）＝0．34时制备的催化剂最佳\r\n，在丁烷浓度为4．0％、空速为500h－1及反应温度为420℃的反应条件\r\n下，顺酐收率可达49．74％．本文中细粒床催化剂有较大的操作弹性．     

铈基复合氧化物的结构及其对HCl催化氧化性能的影响

采用氨水共沉淀法制备了一系列铈基复合氧化物(Ce0.9M0.1O2,M=Cu、Cr、Zr、Ti、La),借助XRD、Raman、N2吸附-脱附、ESEM和H2-TPR等手段对复合氧化物的结构进行了表征,并考察了其在HCl催化氧化制Cl2过程中的性能.结果显示:Cu、Cr和Zr掺杂能显著减小复合氧化物晶粒尺寸,提高复合氧化物的比表面积和孔容,并提供更多的低温可还原氧物种.而La和Ti的掺杂可以获得较大的表面氧空位浓度以及增加高温可还原氧物种数目.复合氧化物结构和表面性质的变化显著影响了其HCl催化氧化活性,在430℃下铈基复合氧化物催化剂活性顺序为:Ce0.9Cu0.1O2Ce0.9Cr0.1O2Ce0.9Zr0.1O2Ce0.9Ti0.1O2Ce O2Ce0.9La0.1O2,低温可还原氧物种数目直接与催化剂活性有关.反应动力学测试显示催化剂低温可还原氧物种有利于HCl在催化剂表面的吸附和活化,而催化剂表面的氧空位可以促进氧分子的吸附和活化.     

铈基氧化物催化剂上氧物种的EPR研究

选择ＣｅＯ２、２０％（ｍｏｌ）Ｃｅ／Ｓｒ及ＳｒＣＯ３３种甲烷氧化偶联催化剂，进行了吸附氧的ＥＰＲ及骤冷ＥＰＲ研究，对氧物种的形式、吸附方式及在反应中的作用进行了深入讨论．实验发现，氧化铈及复合催化剂很容易吸附氧分子产生Ｏ２－超氧离子，而碳酸锶表面不利于Ｏ－２的生成．Ｏ－２可以不同方式吸附于催化剂表面，不同方式吸附的Ｏ－２具有不同的氧化能力和稳定性．不同温度下骤冷可以在复合催化剂上得到几乎相同强度的Ｏ－２ＥＰＲ信号，因此Ｏ－２可能不是甲烷的选择活化中心，而是在反应条件下转化成了Ｏ２－２或Ｏ－选择性物种．复合催化剂中的ＳｒＣＯ３，对ＣｅＯ２中氧的流动性及产生氧中间体的能力起到了调节作用，抑制了过氧化．     

VPO催化剂上丙烷选择氧化制丙烯酸的结构敏感性研究

ＶＰＯ催化剂上丙烷选择氧化制丙烯酸的结构敏感性研究赵如松，徐铸德（浙江大学化学系，杭州３１００２７）关键词ＶＰＯ催化剂，丙烷，氧化，丙烯酸，结构敏感性丙烷直接选择氧化制取丙烯酸（ＡＡ）是个包含脱除４个氢原子和插入两个氧原子的复杂反应过程，要求催化剂具...     

共沉淀法制备甲烷部分氧化制甲醇用多元复合氧化物催化剂

采用三种共沉淀工艺制备了甲烷部分氧化制甲醇用Ｍｏ－Ｃｒ－Ｖ－Ｂｉ－Ｓ多元复合氧化物催化剂，发现不同共沉淀工艺过程对催化剂体相中Ｍｏ，Ｃｒ，Ｖ，Ｂｉ的含量及催化剂的活性有一定影响。ＸＲＤ结果表明，与Ｃｒ相比，Ｂｉ与Ｖ及Ｍｏ之间有更强的结合能力。     

用于丁烷选择氧化制顺酐的铈锆复合钒磷氧催化剂的研究

 在钒磷氧（VPO）催化剂中添加适量铈锆复合氧化物，得到了一\r\n种新型的铈锆复合钒磷氧催化剂．该催化剂对丁烷选择性氧化制顺酐反\r\n应的催化性能比纯VPO催化剂有了显著提高．在丁烷／空气共进料反应\r\n条件下，其顺酐收率比纯VPO催化剂提高了一倍；在无氧反应条件下，\r\n其可参与选择性氧化制顺酐的晶格氧量为纯VPO催化剂的2．2倍．BET比\r\n表面积测试、X射线衍射、钒平均价态测定和程序升温实验等表征结果\r\n表明，混合在催化剂活性相中的少量铈锆复合氧化物参与了VPO体系的\r\n氧化还原过程，并起到了以下两方面的作用：（1）促进了（VO）2P2O\r\n7相的形成，稳定了钒的平均价态，有利于最终形成晶相结构良好和反\r\n应性能稳定的VPO催化剂；（2）显著提高了VPO催化剂的氧化还原性能\r\n，大大增加了催化剂的可逆储氧量．     

超临界流体干燥方法在丁烷选择性氧化制顺酐

分别用超临界流体干燥方法和传统方法制备了用于丁烷选择性氧化制顺酐的VPO催化剂. 用超临界流体干燥方法制备的催化剂VPOⅡ的比表面积高达38.8 m2/g,而用传统方法制备的催化剂VPOⅠ的比表面积只有10.7 m2/g. XRD分析表明,除催化剂VPOⅡ中的VOPO4相含量比催化剂VPOⅠ稍多外,这两种催化剂的主要结构均为(VO)2P2O7相. 在有氧和无氧条件下进行的丁烷氧化制顺酐的催化反应结果表明,用超临界流体干燥方法制备的催化剂不仅具有较高的顺酐收率,而且含有更多的可在无氧条件下参与选择性氧化反应的晶格氧(催化剂VPOⅡ的可利用选择性晶格氧量比催化剂VPOⅠ增加了1.5倍). 用超临界流体干燥方法可以改善催化剂性能的原因可能与催化剂具有较大的比表面积和较多的V5+有关.     

正丁烷选择氧化过程中VPO体系的表面物种

用漫反射傅立叶变换红外光谱法,研究了VPO催化剂上正丁烷选择氧化制顺酐的表面物种及催化反应过程。催化剂暴露在1．5％n-C4 21％02＋N2的流动混合气中,流量为50mL/min,温度100－400℃,在催化剂表面上未观察到吸附的正丁烷,但发现了吸附的顺酐和COx。同时,检测到吸附的马来酸和高活性的烯烃物种。     

VPO催化剂的再生性质及其对晶格氧选择氧化丙烷的影响

采用脉冲反应器,研究了ＶＰＯ催化剂的再生性质及其对晶格氧选择氧化丙烷制丙烯酸和乙酸的影响,结果表明,ＶＰＯ催化剂与气相分子氧反应的速度要比丙烷与其 和氧反应的速度慢许多,因此以丙烷－Ｏ２共进料方式进行反应时,催化剂氧化再生是速度控制步骤,水是影响催化剂选择性的重要因素,但对活性影响不大,在反应温度下,水在ＶＰＯ催化剂 为可逆吸附,容易脱附流失,催化丙烷反应生成目的的产物的活性中心很稳定,主要是晶格     

丁烷氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作性能的研究

丁烷选择氧化制顺酐是迄今唯一已经工业化的低碳烷选择氧化反应,模拟研究和在实验室微型反应器上的研究结果证实,在适宜的操作条件下,通过固定床反应器人为非定态操作能够改善反应的时均性能,提高顺酐的选择性和收率。本文在小试规模（装填３０ｇ原粒度工业催化剂）的单管固定床反应器实验装置上,开展了丁烷选择氧化反应人为非定态操作性能的研究,在适宜的操作条件下,进料组成周期性变化虽然提高了顺酐的选择性,但降低了丁烷的转化率,同时改变反应温度和进料组成能够显著提高顺酐的时均收率。     

超细负载NiO/SiO2催化剂用于顺酐选择加氢反应研究

以正硅酸乙酯、氯化镍为原料，分别采用Sol-Gel法和浸渍法制备了NiO/SiO2和NiO/SiO2超细负载型催化剂，用TEM、TPR、XRD、XPS等手段，表征了催化剂的结构，并进行了顺酐液相选择加氢活性评价和工艺条件优化选择。结果表明，NiO/SiO2和NiO/SiO2催化剂都具有较高比表面积及大孔体积；其活性组分粒径小、分布均匀，两者都是优良的顺酐液相选择国氢催化剂，其特点是催化剂用量少，在Ni／顺酐（摩尔比）＝0．0044、3．0MPa、150℃的条件下，反应3h顺酐转化率和丁二酐的选择性都在99％以上。     

顺酐均相催化加氢衍生物的研究 Ⅰ.制琥珀酸酐的反应条件优化选择

顺酐均相催化加氢衍生物的研究Ⅰ．制琥珀酸酐的反应条件优化选择刘蒲高润雄刘省明殷元骐１）（中国科学院兰州化学物理研究所兰州７３００００）关键词均相催化加氢顺酐琥珀酸酐钌络合物顺丁烯二酸酐（ＭＡ）是重要的基本有机化工原料，已成为世界上仅次于醋酐和苯酐的第...     

Nd（P_（507））_3－Al（i－Bu）_3催化马来酸酐与环氧丙烷开环交替共聚

本文研究了马来酸酐和环氧丙烷交替共聚，发现Ｎｄ（Ｐ_（５０７））_３－Ａｌ（ｉ－Ｂｕ）_３是马来酸酐（ＭＡｎ）和环氧丙烷（ＰＯ）交替共聚的良好催化剂，并用红外光谱，核磁共振谱研究了共聚物的结构。     

Novel VPO Catalysts for n-Butane Oxidation to Maleic Anhydride:The Effects of Combined Moderators,Preparation Procedure and MCM-41 Supports

VPO catalysts are widely used in selective oxidation of n-butane into maleic anhydride (MA)^[1-2]. In the recent years, there is an obvious trend worldwide that the selectivity of a target product is more emphasized than the overall conversion, to decrease the undesired by-products. In this study, different approaches have been tried to generate more environmentally friendly VPO catalysts, with high MA selectivity and improved n-butane conversion. The moderated catalyst was prepared in aqueous phase^[3]. For comparison, the moderators were also introduced by impregnating the VPO precursor synthesized in organic medium. The supported VPO systems on the MCM-41 mesopore materials were prepared by employing the reaction of V₂O₅ with isobutanol in the presence of MCM-41 fine powder with different Si/Al ratios. The catalysts were evaluated at 385-425℃ and characterized by XRD, XPS and TPR etc.