碱土－稀土氧化物在甲烷偶联反应中的催化性能

研究了两个典型轻稀土Ｌａ，Ｃｅ氧化物对甲烷氧化偶联反应的影响，具有较小比表面积的催化剂给出较高的Ｃ＿２选择性，但是催化剂的氧化还原性能对Ｃ＿２选择性的影响则更大，添加Ｌｉ的作用除产生Ｏ￣－中心外，还可抑制催化剂的氧化还原能力，从而改善Ｃ＿２选择性。甲烷氧化偶联反应属催化剂引发的自由基反应。     

含氧化镧的甲烷氧化偶联催化剂的一些特性

利用ＤＴＡ、ＴＰＤ－ＭＳ、ＸＲＤ、ＴＰＲ及ＴＰＳＲ－ＭＳ等手段对Ｌａ＿２Ｏ＿３和含Ｌａ＿２Ｏ＿３的甲烷氧化偶联催化剂进行了研究。实验发现含Ｌａ＿２Ｏ＿３的催化剂的一个特点是其容易吸水，此时，催化剂中除含Ｌａ＿２Ｏ＿３外，还有Ｌａ（ＯＨ）＿３及Ｌａ＿２Ｏ＿３ＣＯ＿２存在。ＴＰＲ及ＴＰＳＲ结果表明了催化剂的起始氢气还原温度与纯甲烷的程序升温反应开始温度的一致性，这说明催化剂的晶格氧参与了甲烷的活化过程。不同的氧化物由于其晶格氧的活性不同，因而其活化甲烷的温度不同。Ｌａ＿２Ｏ＿３中的晶格氧非常活泼，它在７３０℃时即可以与甲烷或与Ｈ＿２反应而本身被还原。甲烷和氧气共进料时的程序升温反应（ＴＰＳＲ－ＭＳ）表明甲烷氧化偶联反应中Ｃ＿２烃的选择性有一最佳温度范围。     

脉冲反应技术研究气相氧和晶格氧对甲烷氧化偶联的作用

ＣａＯ的晶格氧对甲烷能发生非选择性氧化反应，经反应消耗的晶格氧可以由气相氧中补充，也可以通过体相晶格氧向表面的迁移来补充。Ｎａ￣＋添加剂能抑制ＣａＯ晶格氧的反应活性，当Ｎａ￣＋含量达到５％时，ＣａＯ晶格氧对甲烷的完全氧化活性被完全抑制。Ｃａ＿ｘＳｒ＿（１－ｘ）ＴｉＯ＿３复合氧化物催化剂的晶格氧对甲烷没有活性。只有当气相氧存在时，在５％Ｎａ￣＋／ＣａＯ和Ｃａ＿ｘＳｒ＿（１－ｘ）ＴｉＯ＿３复合氧化物上才能通过气相氧向表面氧物种的转化而引发甲烷氧化偶联反应。     

La－Th－O系催化剂的结构与甲烷氧化偶联催化性能的关系

研究了Ｌａ－Ｔｈ－Ｏ二元氧化物的组成、结构及其对甲烷氧化偶联反应催化性能的影响；用ＸＲＤ、ＩＲ、ＸＰＳ、ＳＥＭ等方法对催化剂进行表征。Ｌａ－Ｔｈ－Ｏ系列催化剂随Ｌａ／Ｔｈ原子比的变化，可生成Ｌａ＿ｘＴｈ＿（１－ｘ）Ｏ＿（２－δ）固溶体。具有萤石结构的Ｌａ＿ｘＴｈ＿（１－ｘ）Ｏ＿（２－δ）是甲烷氢化偶联反应的主要活性相。     

K＋－SrO－La_2O_3／ZnO催化剂上甲烷氧化偶联反应Ⅰ．催化活性和反应气中添加CO_2的影响

Ｋ＋┐ＳｒＯ┐Ｌａ２Ｏ３／ＺｎＯ催化剂上甲烷氧化偶联反应＊Ⅰ．催化活性和反应气中添加ＣＯ２的影响余林徐奕德＊＊郭燮贤（中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室，大连１１６０２３）关键词钾离子，氧化锶，氧化镧，氧化锌，金属氧化物催化剂，甲烷，...     

氧化镧催化剂上甲烷氧化偶联—不同制备方法的比较

本文研究了５种不同制法的Ｌａ＿２Ｏ＿３对甲烷氧化偶联的催化性能，其Ｃ＿２选择性和Ｃ＿２收率的相对顺序为：Ｌａ＿２Ｏ＿３（１）＞Ｌａ＿２Ｏ＿３（２）＞Ｌａ＿２Ｏ＿３（４）＞Ｌａ＿２Ｏ＿３（５）＞Ｌａ＿２Ｏ＿３（３）。并运用ＸＲＵ、ＸＰＳ、ＣＯ＿２－ＴＰＤ、ＮＨ＿３－ＴＰＤ和ＩＰＡ转化反应等技术分别对催化剂的体相结构和表面性质，表面酸碱性进行了测定。结果表明，由于制备方法的不同，导致了Ｌａ＿２Ｏ＿３晶体表面结构的差异，这是影响催化性能的主要原因。同时还发现，催化剂的活性和Ｃ＿２选择性与表面酸碱性存在着相依性，Ｌａ＿２Ｏ＿３表面的总碱位数与总酸位数的比值，与其催化性能有较好的直接对应关系。     

甲烷在Ni/TiO_2催化剂表面的活化

考察了Ｎｉ／ＴｉＯ２催化剂甲烷部分氧化和二氧化碳重整制合成气的反应活性,实验表明,以ＴｉＯ２为载体的镍系催化剂对于甲烷部分氧化制合成气反应具有较好的活性,尤其对Ｈ２的选择性较高,对二氧化碳重整制合成气反应具有较好的低温反应活性．采用脉冲－质谱在线分析等技术,在无气相氧条件下向Ｎｉ／ＴｉＯ２催化剂脉冲ＣＨ４,发现甲烷在催化剂表面的活化（转化）及其氧化产物的选择性与金属催化剂表面氧的浓度密切相关．ＣＨ４与Ｎｉ／ＴｉＯ２催化剂作用过程中存在明显的氢溢流和氧溢流现象,可能是这种溢流效应使得Ｎ／ＴｉＯ２催化剂具有良好的反应活性和抗积碳性能．     

在Ti系钙钛矿型混合氧化物催化剂上的甲烷氧化偶联──焙烧温度的影响

探讨了焙烧温度对钙钛矿型复合氧化物ＬａＴｉ１－ｙＬｉｙＯ３－λ（０≤ｙ＜１）为主要物相的ＬｉＬａ０．５Ｔｉ０．５Ｏ２＋λ催化剂的结构及甲烷氧化偶联反应活性的影响机制，用ＸＲＤ、ＩＲ、ＸＰＳ和ＢＥＴ等方法对催化剂进行表征。结果表明，焙烧温度对催化剂的ＯＣＭ反应活性的影响是双重的。提高焙烧温度有利于Ｌｉ＋进入ＬａＴｉＯ３晶格（或间隙）产生更多数量的氧空位，进而产生更多的活性氧种，有利于ＯＣＭ反应的进行，但过高的焙烧温度又使催化剂的结构（或物相）发生变化，因而使Ｌｉ＋的取代量、比表面积和甲烷转化率均下降。     

碱土—稀土氧化物在甲烷偶联反应中的催化性能

研究了两个典型轻稀土Ｌａ，Ｃｅ氧化物对甲烷氧化联反应的影响，具有较小比表面积的催化给出较高的Ｃ２选择性，但是催化剂的氧化还原性能对Ｃ２选择性的影响则更大，添加Ｌｉ的作用除产生Ｏ中心外，还可抑制催化剂的氧化还原能力，从而改善Ｃ２选择性，甲烷氧化偶联反应属催化剂引发的自由基反应。     

甲烷氧化偶联CaF2／Sm2O3催化剂的研究

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?..     

甲烷在SrO－La_2O_3／CaO催化剂上的氧化偶联──IV．热点温度效应和反应气中添加CO_2的影响

研究了甲烷在ＬＣ和ＳＬＣ催化剂体系上氧化偶联反应过程的热效应现象和反应气中添加ＣＯ２对催化剂反应行为的影响．在不使用稀释气的情况下，当反应温度由８７３升至９２３Ｋ时，反应活性存在一个突变点．这主要是由ＣＨ４燃烧反应放出大量热使催化剂床层的局部温度很高，形成一个局部过热区，因此引发甲烷氧化偶联．此即所谓热点温度效应，它严重影响催化剂活性评价结果的可靠性和重复性．在反应气中添加ＣＯ２对ＬＣ几乎无影响；由于ＳＬＣ中各组分与ＣＯ２作用生成碳酸盐，使催化剂表面氧浓度显著减少，导致催化剂的反应活性大大降低和严重失活．     

MoO3/TiO2 和WO3/TiO2 光催化分子氧氧化甲烷的活性

以Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备的、表面积和孔径相近的含水ＭｏＯ３／ＴｉＯ２、ＷＯ３／ＴｉＯ２为催化剂,光催化分子氧氧化甲烷,初步研究表明,催化剂的活性高于ＴｉＯ２,且有少量的甲醇生成。     

甲烷氧化偶联催化反应的特征

应用程序升温反应（ＴＰＲ）及质谱分析表征了ＣａＯ，Ｓｍ２Ｏ３，０．５－１０％Ｓｍ／ＣａＯ催化剂上的甲烷氧化偶联反应特性。谱图分析表明，在４００－１０００℃范围内，甲烷氧化偶联反应产物的变化呈现三个反应温度区域：（１）完全氧化区，反应主要为ＣＨ３·在催化剂表面完全氧化形成ＣＯｘ和Ｈ２：（２）偶联区，主要为ＣＨ３·的氧化和偶联竞争反应，Ｈ２谱线出现明显的低温峰；（３）氧耗尽区，反应为高温气相反应，产物     

Mn2O3-Na2WO/SiO2催化剂中钨锰间的电子传递作用

Ｍｎ２Ｏ３－Ｎａ２ＷＯ４／ＳｉＯ２催化剂中，Ｍｇ２Ｏ３的引入起到了活化气相氧的作用，由于该催化剂中Ｗ，Ｍｎ间电子的迅速传递，在甲烷氧化偶联反应过程中，甲烷的选择氧化发生在Ｗ位，而气相氧转化为晶格氧发生在Ｍｎ位，从而建立了十分有效的氧化－还原循环，这正是该催化剂较Ｎａ２ＷＯ４／ＳｉＯ２具有更高甲烷选择氧化的活性的原因。     

超高比表面炭载钼煤气甲烷化催化剂

以沥青中间相为原料，氢氧化钾直接活化，获得了比表面达２３６３ｍ￣２／ｇ的超高比表面炭分子筛（ＣＭＳ）。分别以ＣＭＳ、ＳｉＯ＿２、活性炭和θ－Ａｌ＿２Ｏ＿３为担体，制备了负载钼催化剂，并研究其加压甲烷化反应性能，发现活性依下面顺序增加：θ－Ａｌ＿２Ｏ＿３＜ＳｉＯ＿２＜活性炭（ＡＣ）＜ＣＭＳ。还分别以钼酸铵和磷钼酸（ＨＰＭｏ）为前驱体，制备了ＣＭＳ负载钼催化剂，并考察了其煤气甲烷化活性，发现不同的催化剂前驱体对催化剂反应活性影响很大。根据产物中ＣＨ＿４／ＣＯ＿２的变化，推测ＣＯ在钼催化剂上的甲烷化反应包括如下两个步骤：（１）３Ｈ＿２＋ＣＯ→ＣＨ＿４＋Ｈ＿２Ｏ，（２）ＣＯ＋Ｈ＿２Ｏ→ＣＯ＿２＋Ｈ＿２。     

La—Th—O系催化剂的结构与甲烷氧化偶联催化性能的关系

研究了Ｌａ－Ｔｈ－Ｏ二元氧化物的组成、结构及其对甲烷氧化偶联反应催化性能的影响；用ＸＲＤ、ＩＲ、ＸＰＳ“ＳＥＭ等方法对催化剂进行表征，Ｌａ－Ｔｈ－Ｏ系列催经剂随Ｌａ／Ｔｈ原子比的变化，可生成ＬａｘＴｈ１－ｘＯ２－δ固溶体，具有萤石结构的ＬａｘＴｈ１－ｘＯ－２－δ相是甲烷氧化偶联反应的主要活性相。     

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Ti-La-Li系多元氧化物催化剂的表面碱性和表面活性氧种

利用ＣＯ２－ＴＰＤ方法考察了Ｔｉ－Ｌａ－Ｌｉ系多元氧化物催化剂的表面碱性，实验发现：Ｃ２选择性与表面碱强度呈顺变关系，而ＣＨ４转化率与ＣＯ２的脱附峰面积呈顺变关系。同时，利用ＸＰＳ，Ｏ２－ＴＰＤ等方法对该体系催化剂的表面活性氧种进行了表征与研究。结果表明：催化剂的表面晶格氧与Ｃ２选择性有关，表面吸附氧与甲烷转化（包括偶联和深度氧化）有关。Ｏ２－ＴＰＤ实验发现催化剂的表面存在三种氧。α（１００℃≤ｔ     

二氧化碳催化氢化──Ni、Cu间的相互作用及不同担体的影响

本文采用ＸＲＤ、ＴＰＲ、ＴＰＤ－ＭＳ、ＴＰＳＲ－ＭＳ技术研究了金属组分Ｎｉ、Ｃｕ间及不同担体（包括ＳｉＯ＿２、ＴｉＯ＿２、Ｍｇｏ和γ－Ａｌ＿２Ｏ＿３）和活性组分Ｎｉ－Ｃｕ间的相互作用及其对ＣＯ＿２催化加氢性能的影响。结果表明，这两种相互作用，不同程度地引起催化剂吸附Ｈ＿２和ＣＯ＿２能力的变化，进而影响到ＣＯ＿２加氢的反应性能。     

对甲烷氧化偶联W－Mn／SiO＿2催化剂Na＿2WO＿4的流失及其影响的考察

用ＸＲＤ、ＦＴ－ＩＲ、ＥＳＲ、Ｈ２－ＴＰＲ和ＴＰＯ等方法，对Ｎａ２ＷＯ４－Ｍｎ２Ｏ３／ＳｉＯ２催化剂和其经水煮处理的一系列样品进行了表征．实验发现该催化剂中的结晶态Ｎａ２ＷＯ４易于流失，单层分布的Ｎａ２ＷＯ４在苛刻的处理条件下也有可能流失．依此，探讨了上述流失现象与Ｎａ２ＷＯ４－Ｍｎ２Ｏ３／ＳｉＯ２催化剂的催化活性及该催化剂在长时间反应中发生的ＳｉＯ２相变之间的关系，证明了结晶态Ｎａ２ＷＯ４的流失对该催化剂甲烷氧化偶联反应的催化活性只有轻微的影响，单层分布Ｎａ２ＷＯ４的流失可造成催化剂中Ｍｎ从Ｍｎ３＋转变为Ｍｎ２＋，并使催化剂的催化活性明显降低．但在水煮条件下，无论是结晶态的还是单层分布，Ｎａ２ＷＯ４的流失都没有对ＳｉＯ２的α－方石英结构产生影响