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。     

离子交换法制备Pt-Sn_E/Mg(Al)O催化剂及其烷烃催化脱氢性能

以水滑石为载体,采用离子交换法制备了Pt-Sn_E/Mg(Al)O催化剂,并对其进行了X射线衍射、N2物理吸附、透射电镜等技术表征;考察了该离子交换法制备的Pt-SnE/Mg(Al)O催化剂对乙烷和丙烷脱氢的催化性能,并与浸渍法制备的Pt-SnI/Mg(Al)O催化剂进行了比较。结果表明,利用离子交换法制备的Pt-SnE/Mg(Al)O催化剂其反应活性和稳定性明显优于浸渍法制备Pt-SnI/Mg(Al)O催化剂的。在相同条件下反应2 h后,Pt-SnE/Mg(Al)O催化剂和Pt-SnI/Mg(Al)O催化剂的乙烷催化脱氢转化率分别为12.2%和3.1%,丙烷催化脱氢转化率分别为38.7%和26.4%。     

溶胶-凝胶法制备Ni_2V_2O_7的丙烷氧化脱氢催化性能

以柠檬酸为配位剂,溶胶-凝胶法制备Ni2V2O7,采用X射线衍射、氮气物理吸附、电感耦合等离子体原子发射光谱、氢气程序升温还原、X射线光电子能谱和透射电子显微镜等技术对催化剂进行了表征.通过差热-热重分析,考察干凝胶分解为Ni2V2O7的温度以及分解过程的热效应并研究了不同焙烧温度与Ni2V2O7的形成、晶化程度之间的关系以及对丙烷氧化脱氢(ODH)制丙烯反应催化性能的影响.     

PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂的丙烷脱氢催化性能

用微型催化反应装置评价,并结合X射线粉末衍射(XRD)、表面积和孔结构测试、程序升温还原(TPR)、氢化学吸附和热重分析等方法研究了负载型PtSn/γ-Al2O3,PtSn/MCM-41和PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂的丙烷脱氢反应催化性能.发现PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂具有较PtSn/MCM-41催化剂高的丙烷脱氢反应活性和较PtSn/γ-Al2O3催化剂高的反应稳定性.实验结果表明,纯硅MCM-41载体表面的锡物种因与载体相互作用较弱故易被还原,导致铂金属分散度和催化剂的丙烷脱氢活性较低.用Al2O3修饰MCM-41可以增强Sn物种与Al2O3/MCM-41载体之间的相互作用,提高PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂铂金属分散度和丙烷脱氢催化活性.并且,积炭后的PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂具有较高的铂金属表面裸露度,故具有较高的丙烷脱氢反应稳定性.PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂优良的丙烷脱氢催化性能町能不仅与Sn-载体Al2O3/MCM-41较强的相互作用有关,而且与Al2O3/MCM-41载体的介孔结构有关.     

二氧化碳氧化丙烷制丙烯催化反应的研究铬镁铝复合氧化物催化剂的制备、表面微量吸附量热及催化性能

以共沉淀法合成的铬镁铝类水滑石为前体,制备了一系列不同原子比的铬镁铝复合氧化物,研究了其对二氧化碳氧化丙烷制丙烯反应的催化性能.采用微量吸附量热技术,以CO2和NH3为探针分子定量地表征了样品表面酸碱中心的强度和数量,并与其催化性能进行了关联.结果表明,Cr:Mg:Al原子比为1:1:1的催化剂具有较大的比表面积(94.5m2/g),样品中Mg(Al1.5Cr05)O4物相的含量最多.样品表面存在数量较多强度较强的酸性中心和数量最少强度较弱的碱性中心,对NH3吸附,它的吸附热为145 kJ/mol,吸附覆盖度为3.55μmol/m2;对CO2吸附,它的吸附热为115kJ/mol,吸附覆盖度为0.063μmol/m2.该样品的催化活性最高,在温度为650℃,CO2/C3H8摩尔比为3.6,GHSV(C3H8)为3000 h-1时,C3H8的转化率为22.8%,C3H6的选择性为83.5%,收率为19.1%.     

稀土氟氧化物在丙烷,异丁烷氧化脱氢中的催化作用

稀土氟氧化物在丙烷、异丁烷氧化脱氢中的催化作用张伟德＊洪碧凤古萍英万惠霖蔡启瑞（厦门大学化学系，固体表面物理化学国家重点实验室，物理化学研究所厦门３６１００５）关键词丙烷，异丁烷，催化氧化脱氢，稀土氟氧化物１９９７－１０－０６收稿，１９９８－０１－０...     

负载型钒基催化剂上丙烷的氧化脱氢:酸碱性及氧化还原性质对催化性能的影响

用乙酰丙酮络钒法制备了两组不同氧经物和磷酸盐载体负载的钒载量为５％Ｖ２Ｏ５的催化剂，ＸＲＤ和Ｒａｍａｎ光谱表征结果表明，钒氧化物在载体ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，Ｍｇ３（ＰＯ４）２，ＡｌＰＯ４和Ｚｒ３（ＰＯ４）４上是高度分散的，没有生成明显的Ｖ２Ｏ５晶相；催化剂的可还性与其氧化物或磷酸盐载体的金属还原电位序有较好的对应关系，与其丙烷氧化脱氢活性也在较好的平行关系，表明钒氧化和与载体的阳离子形成了Ｖ－Ｏ－Ｍ     

不同孔道结构的氧化硅负载钒氧化物催化丙烷氧化脱氢

采用固定床微型反应装置,结合催化剂的原位电子自旋共振光谱、程序升温表面反应和紫外漫反射光谱等技术,研究了丙烷氧化脱氢的介孔氧化硅负载钒氧化物催化剂的性能和表面氧物种的状态及其反应性.结果表明,催化剂载体孔结构是影响钒氧物种分散状态乃至催化性能的一个重要因素.SBA-15负载钒氧化物催化剂因具有较大的比表面积和较大的孔径,不仅具有较高的丙烷氧化脱氢催化活性,而且具有较高的丙烯选择性.复合型钒氧化物催化剂表面与V离子相连的晶格氧物种是丙烷氧化脱氢牛成内烯的主要活性物种,载体表面高度分散的钒氧物种具有较高的丙烷氧化脱氢催化活性.负载型钒氧化物催化剂晶格氧物种是丙烷氧化脱氢转化为丙稀的主要活性物种,CO_2分子可以再生钒氧化物催化剂的晶格氧物种,同时它对丙烯的深度氧化作用较弱,因此在负载型钒氧化物催化剂上CO_2氧化丙烷可高选择性地生成丙烯.     

氧化铈的结构对其热稳定性及催化丙烷氧化脱氢反应性能的影响

采用湿化学法制备了低维氧化铈的纳米棒和纳米颗粒,通过原位X射线粉末衍射、透射电镜和N2物理吸附等技术研究了氧化铈纳米结构对其热稳定性的影响.结果表明,氧化铈纳米棒的稳定性更高.采用浸渍法制备了氧化铈负载的氧化钒催化剂,并用于丙烷氧化脱氢反应中,发现以氧化铈纳米棒为载体的催化剂表现出更高的丙烯选择性,这可能是由于棒状结构的开放性有利于产物丙烯的直接扩散.     

丙烷氧化脱氢M-Fe-O催化剂的研究

采用微波加热草酸盐共沉淀法制备了一系列M-Fe-O(M=V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn)催化剂,考察了其对丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能,并对催化剂进行了BET、XRD、H2-TPR、电导测量等表征.实验结果表明V-Fe-O和Cr-Fe-O催化剂表现出较好的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能.反应温度为873 K时,以V-Fe-O为催化剂时丙烷转化率34.46%,丙烯选择性30.91%;在Cr-Fe-O为催化剂上丙烷转化率36.31%,丙烯选择性34.22%.     

纳米碳纤维的微观结构及对丙烷氧化脱氢反应的催化性能

 采用化学气相沉积法制备了具有不同微观结构的纳米碳纤维,并用丙烷程序升温吸脱附和热重实验对纳米碳纤维进行了表征,考察了纳米碳纤维在丙烷氧化脱氢反应中的催化性能. 结果表明,纳米碳纤维表面的含氧基团可能是催化活性中心; 纳米碳纤维不仅具有较好的催化性能,而且在反应条件下具有较高的热稳定性. 在550 ℃下,鱼骨式纳米碳纤维上丙烷转化率为44.9%时,丙烯选择性为33.0%,其催化性能与V-Mg-O等金属氧化物催化剂相当. 不同微观结构纳米碳纤维的催化性能相差较大,这是由于其表面化学性质不同所致.     

掺杂钛酸盐对乙烷氧化脱氢催化性能的研究

在７００￣８５０℃范围内研究了掺杂ＣａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３催化剂用于乙烷氧化脱氢（ＯＤＨＥ）的催化行为，发现这类催化剂对ＯＤＨＥ均有一定的催化活性。适量的Ｌｉ＾＋取代Ｔｉ＾４＋后不仅提高了催化活性，而且改善了催化剂对乙烯的选择性。催化剂ＣａＴｉ０．９Ｌｉ０．１Ｏ３－δ在８５０℃时乙烷转化率和乙烯选择性分别为８７．８％和７１．７％。Ｓｒ对Ｃａ部分取代后制得的催化剂可在极宽的温度范围内（７００￣８５     

不同助剂掺杂的铬基催化剂的制备及其对乙烷氧化脱氢的催化性能

以硝酸盐作为前驱体,Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制备了系列不同助剂（Mn, Co, Ce）及不同助剂含量（1%, 3%, 5%, 7%, 10%）掺杂的铬基催化剂,其结构经X-射线粉末衍射(XRD)、 H₂程序升温还原(H₂-TPR)和CO₂程序升温脱附（CO₂-TPD）表征。并考察了催化剂对乙烷氧化脱氢反应的催化性能。结果表明：添加Co助剂有利于活性组分铬的分散,10Cr₃Co/γ-Al₂O₃催化剂表现出最佳催化性能,在反应温度为650 ℃, V(CO₂) ：V(C₂H₆)=3 ：1,空速(GHSV)为3 600 mL·（g·h）^-1条件下,在该催化剂上乙烯产率为36.5%。     

Ni-V-O催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯的反应

考察了Ｎｉ－Ｖ－Ｏ系列催化剂对丙烷氧化脱氢反应的催化性能,结合ＸＲＤ和电导法等表征结果研究了催化剂的物相结构与仙化活性之间的关系。结果表明：同ｎ型半导体氧化物相比,ｐ型半导体具有优良的催化性能,并且丙烯的选择性与催化剂中ＮｉＯ及Ｎｉ３Ｖ２Ｏ８相的共存有关。适当控制反应条件,４５２℃时该系列催化剂可达到１８．６％的丙烷转化率和４９．９％的丙烯选择性。     

Kinetics of the Oxidative Dehydrogenation of Propane over a VMgO Catalyst

The reaction kinetics of the oxidative dehydrogenation of propane was studied at 475-550℃over a VMgO catalyst. Vanadium-magnesium-oxides are among the most selective and active catalysts forthe dehydrogenation of propane to propylene. Selectivity to propylene up to about 60% was obtained at10% conversion, but the selectivity decreased with increasing conversion. No oxygenates were detected, theonly by-products were CO and CO2. The reaction rate of propane was found to be first order in propaneand close to zero order in oxygen, which is in agreement with a Mars van Krevelen mechanism with theactivation of the hydrocarbon as the rate determining step. The activation energy of the conversion ofpropane was found to be 122±6 kJ/mol.     

介孔CeNiO催化剂的合成及其丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能

以十二烷基硫酸钠（SDS）和三嵌段共聚物P123为混合模板剂,尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了具有介孔结构的NiO和CeNiO催化剂.考察了催化剂的丙烷氧化脱氧反应性能,并利用用N₂吸附-脱附、透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）和H₂程序升温还原（H₂-TPR）等技术对催化剂进行了表征.活性测试结果表明,在400-450℃范围内NiO和CeNiO催化剂有相似的催化性能,但后者表现出较高的低温（<400℃）催化活性.325℃反应时,纯NiO上丙烯收率仅为3.1%,而5CeNiO(n_Ce/n_Ni=5%)催化剂上丙烯收率高达12.2%.N₂吸附-脱附和TEM结果表明,制备的NiO和CeNiO催化剂均有较大的比表面积且具有虫孔状介孔结构.H₂-TPR结果表明,CeNiO催化剂中由于Ce的存在使得得一部分氧物种的可还原性能明显增强,这可能是该催化剂具有较高催化活性的重要原因.     

Kinetics of the Oxidative Dehydrogenation of Propane over a VMgO Catalyst

The reaction kinetics of the oxidative dehydrogenation of propane was studied at 475-550℃ over a VMgO catalyst. Vanadium-magnesium-oxides are among the most selective and active catalysts for the dehydrogenation of propane to propylene. Selectivity to propylene up to about 60% was obtained at 10% conversion, but the selectivity decreased with increasing conversion. No oxygenates were detected, the only by-products were CO and CO2. The reaction rate of propane was found to be first order in propane and close to zero order in oxygen, which is in agreement with a Mars van Krevelen mechanism with the activation of the hydrocarbon as the rate determining step. The activation energy of the conversion of propane was found to be 122±6 kJ/mol.