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甲烷在SrO-La2O3/CaO催化剂上的氧化偶联Ⅱ.反应动力学的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
在20%La2O3/CaO(LC)催化剂中添加SrO(添加SrO的LC以SLC表示)明显地提高了反应活性和C2选择性。反应动力学研究表明,LC和SLC催化剂在甲烷氧化偶联反应中,在表观活化能和表观反应级数上存在很大的差异。LC催化剂在CH4转化以及C2和COx形成过程中,表观活化能大于SLC催化剂,而SLC催化剂的指前因子小于LC体系,两者存在着补偿形象。SLC催化剂的反应速率常数比kc2/kCH 相似文献
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甲烷在SrO-La2O3/CaO催化剂上的氧化偶联Ⅲ.动力学处理及其反应机理 总被引:1,自引:0,他引:1
动力学的比较研究发现,在20%La_2O_3/CaO(LC)催化剂中添加SrO(SLC),改变了甲烷氧化偶联的反应机制。根据前文的动力学实验结果,提出了简化的反应网络和几种反应机理,并且进行了动力学处理。结果表明,在LC催化剂上的甲烷氧化偶联满足Langmuir-Hin-shelwood机理,反应的活性氧物种为分子态吸附氧物种O_2~*,CO_x来源于[CH_3·]同气相分子氧的相互作用;而SLC催化剂的甲烷氧化偶联却满足修正的Rideal-Redox机理,反应的活性氧物种为表面氧物种O~-,CO_x由[CH_3·]同O~-的相互作用产生。 相似文献
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CaO/La2O3催化剂上的甲烷氧化偶联反应的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了不同配比的CaO/La_2O_3催化剂对甲烷氧化偶联反应的催化性能。适当配比的CaO/La_2O_3催化剂的性能明显优于纯La_2O_3或CaO,在钙含量为24%和81%(Ca/(ca+La))处,C_2选择性和C_2收率分别出现两个峰值。同时还发现,13%CaO/La_2O_3样品显示出良好的低温催化性能,在550℃反应温度下获得了31.5%的甲烷转化率和45%的C_2选择性。并采用XRD、XPS和Co_2TPD等技术研究了催化剂的结构。结果表明,CaO/La_2O_3体系催化剂上没有检测到新物相产生。但是,催化剂中CaO与La_2O_3两组分之间存在着相互作用,有利于表面活性中心的形成。 相似文献
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在甲烷氧化偶联制C2烃的研究中,人们发现碱土金属与稀土金属组成的复合氧化物催化剂具有高的催化活性[1,2].稀土化合物作为有希望的工业催化剂之一,已受到广泛的关注.一般认为,它们含有的氧空位对活化甲烷的有效氧物种有利.Debey等在1%Sr/La2O... 相似文献
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2%Mn2O3-5%Na2WO4/SiO2催化剂上的甲烷氧化偶联反应动力学 总被引:1,自引:0,他引:1
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。 相似文献
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甲烷在MnOx/SiO2催化剂上氧化偶联反应的研究 总被引:2,自引:1,他引:2
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. 相似文献
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甲烷氧化偶联CaF_2/Sm_2O_3催化剂的研究周水琴,龙瑞强,黄亚萍,万惠霖,蔡启瑞(厦门大学化学系,固体表面物理化学国家重点实验室,厦门,361005)关键词甲烷氧化偶联,氟化钙,三氧化二钐,离子交换,氧物种甲烷氧化偶联制乙烯是催化领域中最活跃的?.. 相似文献
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碱土金属氟化物促进Eu2O3催化剂的甲烷氧化偶联性能 总被引:1,自引:0,他引:1
考察了碱土金属氟化物促进的Eu2O3在甲烷氧化偶联反应中的催化性能。发现在Eu2O3中添加碱土金属氧化物后,碳二烃(C2)的选择性和收率都有明显提高。当Eu2O3摩尔含量相同时,催化性能按CaF2-Eu2O3=BaF2-Eu2O3〈SrF2-Eu2O3顺序递增,XRD分析结果表明,在新鲜的BaF2-Eu2O3催化剂中了菱形EuOF新相,而在其它两类催化剂中氟氧离子交换不明显,这种差异与碱土金属氟化 相似文献
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以碱土金属Ba、Sr代替碱金属与氧化能力较强的Pr、Ce相匹配,可以得到稳定性、活性都更好的催化剂。对于Ba-Pr二元体系,组成为BaPrO_3者C_2的收率及选择性可达极大值,在1083 K及CH_4:O_2=5:1条件下,经100 h反应考察,始终保持恒定的反应性能:甲烷转化率为20%,C_2选择性可达57%。催化剂的反应性能与催化剂组成的关系表明,碱性与氧化能力之间有协同作用。XRD结果表明,Ba和Sr离子分别进入了PrO(1.8)和CeO_2的晶格,抑制其燃烧性能。动力学研究结果支持了这种推测:甲烷氧化偶联反应的控制步骤是甲烷分子在PrO_(1.8)相上的C-H键断裂。 相似文献