K+-SrO-La2O3/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％，用Ｃ２选择性为６８．３％。催化剂抗潮能力明显增加，在室温下经长期主和置后，催化剂活性稳定。     

SrO－La_2O_3／CaO催化剂表面的碱性和催化行为Ⅱ．CO_2同催化剂表面相互作用的红外研究

用红外光谱考察了不同温度下ＣＯ２（１．３ｋＰａ）同ＣａＯ，Ｌａ２Ｏ３，ＳｒＯ，ＬＣ及ＳＬＣ催化剂表面的相互作用．结果表明，ＣＯ２容易与表面作用生成各种碳酸根物种．从有关碳酸根的红外峰强度可以看到，ＣＯ２与催化剂表面作用主要生成单齿碳酸根物种．对于ＬＣ催化剂，室温引入ＣＯ２主要形成与Ｃａ２＋相连的单齿碳酸根物种；温度高于４７３Ｋ时，形成与Ｌａ３＋相连的单齿碳酸根．对ＳＬＣ催化剂，温度在５７３Ｋ以下，只能检测到与Ｃａ２＋相连的单齿碳酸根物种；温度升至６７３Ｋ时，形成与Ｓｒ２＋相连的单齿碳酸根物种以及桥式碳酸根物种．根据表面碳酸根的分解温度及表面碳酸根的对称伸缩振动和反对称伸缩振动的红外吸收峰的波数差值Δσ随晶格氧的电荷增加而降低的原理，表征了催化剂表面的碱性．其结果与ＣＯ２－ＴＰＤ中基于峰温顺序发现的结果基本一致     

SrO-La2O3/CaO催化剂表面的碱性和催化行为Ⅱ.CO2同催化剂表面相互作用的红外研究

用红外光谱考察了不同温度下ＣＯ２（１．３ｋＰａ）同ＣａＯ，Ｌａ２Ｏ３，ＳｒＯ，ＬＣ及ＳＬＣ催化剂表相互作用，结果表明，ＣＯ２容易 与表面作用生成各种碳酸根物种，从有关碳本有的红外峰强度可以看到，ＣＯ２与催化剂表面作用主要生成单齿碳酸根物种，对于ＬＣ催化剂，室温引入ＣＯ２主要形成与Ｃａ＾＋相连的单齿碳酸根物种，温度高于４７３Ｋ时，形成Ｌａ＾３＋相连的单齿碳酸根，对ＳＬＣ催化剂，温度在５７３Ｋ以下，只     

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＋。     

钒元素在铬铝丙烷氧化脱氢催化剂中的助催化作用

研究了丙烷在以钒元素为助剂的Ｃｒ－Ａｌ－Ｏ催化剂上的氧化脱氢反应性能，利用ＸＲＤ、ＤＲＳ、ＸＰＳ等方法，讨论了钒元素的助催化作用，实验结果表明，钒元素的添加，使得催化剂表面产生Ｏ物种，并且可以改变催经上表面组成，提高催化剂表面Ｃｒ＾３＋的浓度，从而影响催化剂的氧化脱氢活性。     

钙钛矿型复合氧化物Ca_xSr_（1－x）TiO_3催化剂上的甲烷氧化偶联反应

在固定床反应器上，评价了不同温度下钙钛矿型复合氧化物ＳｒＴｉＯ３和ＣａＴｉＯ３的组成变化对甲烷氧化偶联反应的影响．同时，利用ＸＰＳ和ＣＯ２－ＴＰＤ对催化剂的结构及其氧物种的反应特性进行了表征．结果表明：ＳｒＴｉＯ３和少量Ｃａ掺杂的ＣａｘＳｒｌ－ｘＴｉＯ３有利于在较低温度（９２３Ｋ）下催化反应的活性和选择性，而ＣａＴｉＯ３体系则在高温（１０７３Ｋ）下表现出较好的活性和选择性．钙钛矿型复合氧化物ＳｒＴｉＯ３和ＣａＴｉＯ３组成变化对不同温度下反应活性的影响与ＣＯ２－ＴＰＤ的脱附谱图有很好的平行关系．     

双稀土氟氧化物Sm-La-O-F催化剂的AFM研究

双稀土氟氧化物Ｓｍ－Ｌａ－Ｏ－Ｆ具有良好的乙烷氧化脱氢（ＯＤＥ）催化性能，特别是对于Ｓｍ２Ｏ３－ＬａＦ３（１：１摩尔比），在９７３Ｋ，乙烯选择性为８９．７％，乙烯转化率为２２．１％，是目前报道的具有高乙烯选择性的ＯＤＥ反应催化剂之一。比表面 和ＸＲＤ测试表明，Ｓｍ２Ｏ３－ＬａＦ３催化剂体相是由单一相结构的双稀土氟氧化物Ｓｍ２／３Ｌａ１／３ＯＦ组成，比表面积较小，原子力显微镜（ＡＦＭ）研究表明，该催     

甲烷氧化偶联La－Me－O（Me＝Mg，Ca，Sr，Ba）系催化剂表面氧种的研究

利用ＣＯ_２－ＴＰＤ法考察了Ｌａ－Ｍｅ－Ｏ（Ｍｅ＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）系催化剂的表面碱性，并用Ｏ_２－ＴＰＤ、ＣＨ_４－ＴＰＤ法对该体系的表面活性氧种进行了表征，并与催化性能相关联。结果表明，Ｌａ－Ｂａ－Ｏ催化剂由于表面强碱性中心数目多，产生活性氧种的数目也多，有利于甲烷的活化，因而具有最高的甲烷转化率和Ｃ_２烃选择性。脉冲反应表明，在无气相氧存在下，表面晶格氧参与了氧化偶联，而且是选择氧化的活性氧种。     

Ba—La2O3催化剂的表面碱性,活性氧种对甲烷氧化偶联的影响

利用ＣＯ２－ＴＰＤ技术考察了Ｂａ－Ｌａ２Ｏ３系催化剂的表面碱性，实验发现，催化剂表面仅有单一的强碱位或中碱位时，其催化性能均较差。只有表面的中碱位与强碱位以适当量共同存在的样品（６％Ｂａ－Ｌａ２Ｏ３），才能获得好的催化活性和Ｃ２选择性。此碱性特征可能有利于表面活性位的产生。同时利用ＸＲＤ和ＸＰＳ等技术分别对体相结构和表面氧物种进行了研究。结果表明，Ｂａ－Ｌａ２Ｏ３系催化剂表面存在Ｏ２＾２－离子，但     

SrO－La_2O_3／CaO催化剂表面的碱性和催化行为Ⅰ．CO_2－TPD及进料中CO_2对催化行为的影响

添加ＳｒＯ使Ｌａ２Ｏ３／ＣａＯ催化剂的碱性增强及甲烷氧化偶联反应的Ｃ２产率提高，但反应温度随ＳｒＯ含量增加而升高．反应活性高的ＳｒＯ－Ｌａ２Ｏ３／ＣａＯ催化剂，容易被ＣＯ２中毒．催化剂失活的主要原因是表面活性位被碳酸盐覆盖．催化剂失活之前，反应气中添加ＣＯ２可抑制产物中ＣＯ２的生成，提高Ｃ２产率     

双稀土氟氧化物Sm-La-O-F催化剂的AFM研究

双稀土氟氧化物ＳｍＬａＯＦ具有良好的乙烷氧化脱氢（ＯＤＥ）催化性能，特别是对于Ｓｍ２Ｏ３ＬａＦ３（１∶１摩尔比），在９７３Ｋ，乙烯选择性为８９７％，乙烷转化率为２２１％，是目前报道的具有高乙烯选择性的ＯＤＥ反应催化剂．比表面积和ＸＲＤ测试表明，Ｓｍ２Ｏ３ＬａＦ３催化剂体相是由单一相结构的双稀土氟氧化物Ｓｍ２／３Ｌａ１／３ＯＦ组成，比表面积较小．原子力显微镜（ＡＦＭ）研究表明，该催化剂的表面颗粒排布规整致密，粒径均匀；而其它乙烯选择性较低的催化剂颗粒排布较为松散，颗粒大小不一．     

CaO／La2O3催化剂上的甲烷氧化偶联反应的研究

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。     

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．     

Li—Ni—La—O系复合氧化物催化剂上甲烷氧化偶联的研究

考察了Ｌｉ－Ｎｉ－Ｌａ－Ｏ系催化剂的组成、结构及反应条件对甲烷氧化偶联反应活性的影响。在７８０℃、ＣＨ４：Ｏ２：Ｎ２＝２：１：７、空速１５０００ｈ＾－１时，Ｃ２烃收率可达２５．８％。ＸＲＤ、ＩＲ、ＸＰＳ及ＳＥＭ等的结构分析表明，在ＬｉＬａ１－ｘＮｉｘＯ２催化剂中，当０．１≤ｘ≤０．９时，该催化剂由ＬｉＮｉＯ２和Ｌａ２Ｎｉ１－ｙＬｉｙＯ４－λ两相组成，ｘ＜０．３时出现了ＬｉＬａＯ２相，Ｌａ２Ｎｉ１－     

甲烷氧化偶联制乙烯La2O3—BaO体系催化剂稳定性的研究

研究了甲烷氧化偶联制乙烯高选择性Ｌａ２Ｏ３－ＢａＯ体系催化剂的稳定性．在８００℃、ＣＨ４空速１００００ｈ－１、ＣＨ４／Ｏ２＝８．０～８．３的条件下，催化剂稳定运转了５００ｈ，ＣＨ４转化率和Ｃ２选择性分别为≥１８％和≥８０％．ＸＲＤ和ＸＰＳ分析表明，该催化剂物相稳定，表面Ｌａ／Ｂａ原子浓度之比随反应时间的增加而稍有增加，有利于催化剂活性和选择性的稳定．     

红外光谱研究甲烷和氧与SrO-La2O3/CaO表面的相互作用

在甲烷氧化偶联（ＯＣＭ）反应条件下，用原位红外光谱研究ＳｒＯ－Ｌａ２Ｏ３／ＣａＯ催化剂，结果表明，晶格氧使甲深度氧化，Ｌａ２Ｏ３和ＣａＯ具有活泼的晶格氧，ＳｒＯ的晶格氧比较稳定，气相氧通过催化剂表面消耗掉的晶格氧，加速甲烷了深度氧化，另一方面，催化剂表面的碳酸根物种在氧气氛下分解，在Ｌａ２Ｏ３和ＬＣ催化剂中，催化剂表面Ｌａ２Ｏ２（ＣＯ３）的分解形成配位不饱和的晶格氧Ｏ＾２－，并为气相氧吸附提供氧空     

甲烷氧化偶联La—Me—O（Me=Mg,Ca,Sr,Ba）系催化剂表面氧种的研究

利用ＣＯ２－ＴＰＤ法考察了Ｌａ－Ｍｅ－Ｏ（Ｍｅ＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）系催化剂的表面碱性，并用Ｏ２－ＴＰＤ，Ｃ４－ＴＰＤ法对该体系的表面活性氧种进行了表征，并与催化性能相关联，结果表明，Ｌａ－Ｂａ－Ｏ催化剂由于表面强碱性中心数目多，产生活性氧种的数目也多，有利于甲烷的活性，因而具有最高的甲烷转化率和Ｃ２烃选择性，脉冲反应表明，在无气相氧存在下，表面晶格氧参与了氧化偶联，而且是选择氧化的活性氧种。     

甲烷氧化偶联MgO／BaCO3催化剂的表面结构与催化活性

用ＣＯ２－ＴＰＤ，ＣＯ，ＣＨ４脉冲以及ＥＰＲ，ＸＰＳ等方法对ＭｇＯ／ＢａＣＯ３的表面结构及催化活性进行研究，结果表明，催化剂的碱性，氧扩散速率等对催化剂的活性均有影响。ＢａＣＯ３和ＭｇＯ的共同作用可以增强催化剂的碱性强度?增加强碱中心的量，调变晶格氧的移动性，提高Ｃ２烃的收率和选择性。ＥＰＲ和ＸＰＳ测试结果表明，表面吸附态的氧物种Ｏ＾－２作为甲烷氧化偶联活性氧物种的前驱态在反应反应条件下可转化为活     

甲烷与二氧化碳重整制取合成气反应的研究 (I)Sr_(1-x)La_xNiAl_(11)O_(19)催化剂的物理化学性质表征

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，Ｌａ３＋离子能够同晶取代Ｓｒ２＋离子进入催化剂晶格内部；随着Ｌａ３＋含量增加，催化剂的结晶度提高，从而降低了镍的还原性，并使金属镍在表面上的分散度略有提高；在ＳｒＮｉＡｌ１１Ｏ１９中掺入Ｌａ３＋离子，能够抑制晶体沿ｃ轴方向的生长，提高其比表面积；同时Ｌａ３＋离子对Ｓｒ２＋离子的调变，减少了表面的酸中心数目     

加压条件下MgO/BaCO_3催化剂上甲烷氧化偶联反应性能及失活 Ⅱ.催化剂表面结构对其催化性能的影响

用ＸＰＳ，ＣＯ２－ＴＰＤ及ＣＯ与ＣＨ４的恒温脉冲反应技术，深入研究加压失活ＭｇＯ／ＢａＣＯ３催化剂表面结构变化对其催化性能的影响．结果表明，加压失活催化剂表面活性氧物种Ｏ２－２离子浓度大大降低；表面晶格氧的流动性及晶格氧参与甲烷转化的能力都大大减弱；由于加压失活催化剂表面结构发生变化，ＭｇＯ和ＢａＣＯ３共同作用形成的强碱中心消失．