稀土基复合物丙烷氧化脱氢制丙烯催化剂的研究

研制了用于丙烷氧化脱氢的稀土基含氟复合物催化剂,在反应温度为500℃,6000h~(-1)的空速条件下,丙烷转化率可达45.6％,丙烯单程收率可达34.8％,Raman光谱和XPS的结果表明,O~-_2是可能的活性氧物种,Cs_2O的加入对于产生和稳定O~-_2具有重要的作用。     

La-Fe-O的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能研究

采用微波草酸盐共沉淀法制备了LaFeO3/Fe2O3催化剂,用BET、XRD、H2-TPR、电导测量等技术对催化剂进行表征,研究其对丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能.实验结果表明,LaFeO3/Fe2O3催化剂表现出较好的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能,当丙烷转化率为10.0%时,在LaFeO3/Fe2O3和Fe2O3催化剂上的丙烯选择性分别为21.5%和0.5%.     

丙烷氧化脱氢VMgO催化剂活性位的研究

应用低温ＥＰＲ等方法对比研究了浸渍法和硝酸盐法制备的两个系列ＶＭｇＯ催化剂的活性位．结果表明,只有在合适的制备条件下,生成了适量Ｖ４＋离子的钒酸镁物相才具有较好的催化活性,含有适量Ｖ４＋离子的正、焦钒酸镁可能是丙烷氧化脱氢制丙烯ＶＭｇＯ催化剂的活性相．含有Ｖ４＋的Ｍｇ３Ｖ２Ｏ８活性相的表面活性位结构可能为Ｖ４＋－Ｏ－Ｍｇ－Ｏ－Ｖ５＋,含有Ｖ４＋的α－Ｍｇ２Ｖ２Ｏ７活性相的表面活性位结构可能为Ｖ４＋－Ｏ－Ｖ５＋．     

载体SiO2表面修饰对钒基催化剂丙烷氧化脱氢催化性能的影响

用ＸＲＤ,Ｒａｍａｎ,ＦＴ－ＩＲ,＾５１Ｖ－ＮＭＲ,Ｐｙ－ＩＲ和ＴＰＲ－ＴＰＯ表征ＳｉＯ２或ＳｉＯ２上预负载ＭｇＯ后负载的钒氧化物催化剂体系。ＳｉＯ２上直接负载钒氧化物,在钒负载量约为５ｗｔ％Ｖ２Ｏ５时出现Ｖ２Ｏ５晶相,而预负载ＭｇＯ在相同钒含量时则没有出现Ｖ２Ｏ５晶相,表面预负载ＭｇＯ促进了钒氧化物在载体表面的分散。     

CeF_3分解制备CeO_2/CeF_3催化剂的丙烷氧化脱氢性能

通过分解条件的控制从CeF3制备CeO2/CeF3催化剂.X-射线衍射(XRD)、Raman、低能离子散射谱(LEIS)对制备得到的催化剂进行表征和定量估算,发现CeO2覆盖在CeF3上,随着焙烧温度的升高,CeF3催化剂由外而内分解程度加大.CeF3制备的CeO2/CeF3催化剂的丙烷氧化脱氢(ODHP)性能显著优于CeO2,CeO2覆盖层厚度的增加导致表面F/O摩尔比下降,F-隔离活性位的作用减弱,丙烯选择性由56.3%降低到42.2%.在反应过程中,CeF3核为表面CeO2覆层源源不断地提供F-,进而使催化剂保持较好的ODHP反应性能和稳定性.     

丙烷氧化脱氢制丙烯的催化剂研究——Ⅰ.钒-铁系催化剂中添加稀土元素的效应

对文题进行了研究。稀土对钒-铁系催化剂的助催化作用与其晶格结构和传递氧的功能有关。关联了CeO_2、Pr_2O_3与Nd_2O_3的稀土效应与其原子序数的关系,发现丙烯选择性随原子序数增加而提高。提出丙烷催化氧化脱氢制丙烯催化剂的组分为V-Fe-Nd-Al-O,讨论了反应温度、原料配比、空速等因素对催化剂性能的影响,当反应温度625℃、空气/丙烷=2.38∶1(mol比)、空速1200h~(-1)时,丙烷的转化率为40.32%,丙烯选择性66.20%,丙烯收率为26.69%。     

V/silicate-1催化剂的制备及其丙烷脱氢性能

作为专产丙烯的工艺,丙烷脱氢已成为生产丙烯的重要手段。目前,工业所采用的铂基、铬基催化剂存在成本高、污染环境的问题。近年来,钒基催化剂因其低成本和高活性而被广泛研究。以 C₁₀H₁₄O₅V 作为钒源,采用嫁接法制备silicate-1(S-1)负载的 V/S-1催化剂。结果表明,随着钒负载量的增加,催化剂上 VO_x物种由低聚向高聚形式转变,且低聚 VO_x物种与高聚VO_x 物种比例随着负载量的改变而改变,其中,3V/S-1催化剂上低聚 VO_x物种占比最高,此时催化剂具有最高的催化性能,其初始丙烷转化率为14.0%,丙烯选择性为95.6%。反应6h后,丙烷转化率为11.1%,丙烯选择性为95.6%。     

丙烷氧化脱氢制丙烯CexNi3-xV2O8催化剂的研究

采用草酸盐共沉淀法制备CexNi3-xV2O8系列催化剂(x=0,0.15,0.3,0.6,0.9),考察其对丙烷氧化脱氢制丙烯的催化性能.用BET、XRD、H2-TPR、电导测定等技术研究该系列催化剂的物理化学性质,并与其催化性能进行了关联.     

新型介孔钒氧化物催化剂上丙烷高选择性氧化脱氢制丙烯研究

采用醇溶液浸渍法制备了介孔SBA-15、介孔MCM-41及无定形SiO2三种不同氧化硅载体担载的系列钒氧化物催化剂．活性测试结果表明,SBA-15为载体的钒氧化物催化剂具有优良的丙烷氧化脱氢反应性能．BET、SEM/TEM、UV-Vis DRS,TPR,UV Raman和程序升温吡啶-FTIR结果表明：介孔SBA-15载体较大的比表面积及孔径、对钒氧物种较高的分散能力以及催化剂表面仅存在少量的弱酸性位等特点有利于丙烷的活化及产物丙烯的脱附,使得催化剂在丙烷氧化脱氢反应中显示出高活性和高选择性．     

低温还原法制备封装型Pt@ZSM-5催化剂及其催化丙烷脱氢的性能

采用低温还原法辅助水热合成路线,将铂纳米粒子包裹在H-ZSM-5型沸石腔体内部,制备低温还原封装型Pt@ZSM-5催化剂．通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等对所制备的催化剂进行表征分析,并在丙烷脱氢制丙烯反应中对此催化剂进行考察．结果发现：低温条件下制备的封装型Pt系催化剂与常温条件下制备的贵金属负载型催化剂相比,丙烷初始转化率从55%提高到65%,丙烯初始选择性从43%提高到53%,并且具有更加明显的抗积炭效果．     

硫酸化的SBA-15负载Cr2O3催化剂上丙烷CO2氧化脱氢

合成了一系列表面经硫酸铵处理的SBA-15负载Cr2O3催化剂,研究了这些催化剂对于丙烷CO2氧化脱氢反应的活性．结果发现,载体表面硫酸化后催化剂的活性大大增加．表征结果表明催化剂活性的提高与硫酸化后催化剂表面含有较多量的Cr^6 有关,而与表面酸性的增强无关．但载体表面硫酸化后由于积碳严重,催化剂的失活也随之加快．     

丁烯氧化脱氢非铬、铁系催化剂的失活机理

运用TPD、XRD、XPS、Mossbauer谱,比表面和孔径分布等测定方法,结合催化剂的活性考察,对丁烯氧化脱氢制丁二烯的Zn-Mg-Fe-O催化剂的表面性质和失活机理进行了研究。实验表明,在Zn-Mg-Fe-O催化剂表面上存在着三种不同的氧吸附中心,在不同温度范围内,通过不同方式形成晶格氧的选择性氧化部位,使吸附的丁烯生成丁二烯。导致催化剂在长期使用过程中失活的主要原因是积炭,经烧炭后能恢复大部分的活性,由于高温等原因造成催化剂结构上的变化,如α-Fe_2O_3的消失、Fe和Zn离子价态的变化、晶粒烧结等,使烧炭再生后的催化剂活性有一定的损失。避免现有绝热反应器高温段的出现,控制反应温度小于500℃是延长催化剂寿命的重要措施。     

MoVTeO/SiO2催化剂上丙烷选择氧化制丙烯醛

用浸渍法制备了一系列不同组成的MoVTeO/SiO2催化剂,并用XRD、TPR和催化剂性能评价等方法考察了催化剂的物相结构、氧化还原性质及其对丙烷选择氧化制丙烯醛反应的催化性能.结果表明,由于组份之间的相互作用,MoO3的分散度提高,还原温度降低,且其某些晶面可能部分重构或被其它组份覆盖,因而有利于催化活性的提高和丙烯醛的生成.在考察的不同催化剂组成中,(Mo V Te)/Si原子比为6%的MoV0.2Te0.1/SiO2催化剂具有最佳的反应性能.反应条件对催化剂性能的影响说明,在丙烷选择氧化制丙烯醛反应中,丙烯为反应的中间物种.     

含钒SBA-15介孔分子筛的制备及丙烷选择氧化反应

采用“pH-调节法”共合成得到不同钒含量的V-SBA-15催化剂,通过X射线粉末衍射、N2吸附、透射电镜、拉曼光谱、51V魔角旋转核磁共振谱、NHs-程序升温脱附、Hz-程序升温还原等手段对催化剂进行表征,并研究了其丙烷选择氧化反应的催化活性．结果表明,V-SBA-15催化剂保持SBA-15介孔分子筛的两维六方孔道结构,低含量时钒以高分散的孤立态四面体形式存在于分子筛的骨架中,高含量时出现聚集态的氧钒八面体物种．低钒含量的催化剂具有低酸量的弱酸性位和较低温度下的还原性,在丙烷选择氧化脱氢反应中表现出较高的催化活性．     

负载型铜基催化剂上乙醇脱氢直接合成乙酸乙酯

采用浸渍法合成了经各种元素改性的负载型Cu/SiO2 催化剂 ,并考查了在该催化剂上乙醇直接脱氢为乙酸乙酯的反应性能 .结果表明ZrO2 的加入大大提高了催化剂的活性和选择性 ,使用 95 %乙醇为原料 ,在 2 6 5℃ ,重量空速(WHSV)为 1.5h- 1 ,铜担载量为 15wt % ,ZrO2 含量为 3wt%时 ,乙醇的转化率为 70 .5 % ,乙酸乙酯的选择性为 5 0 .0 % .催化剂的高活性和高选择性可归结为ZrO2 提供了酸活性中心 .TPR结果表明ZrO2 的加入还大大促进了Cu的还原     

K、Ca、Mg铁酸盐的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能研究

采用微波草酸盐共沉淀法制备了K、Ca、Mg铁酸盐催化剂，用BET、XRD、H2-TPR、电导测量等对催化荆进行表征，并研究其对丙烷氧化脱氢制丙烯反应的催化性能．结果表明，Ca铁酸盐催化剂表现出较好的丙烷氧化脱氧制丙烯催化性能，873K时丙烷的转化率为23．95％。丙烯的选择性为17．29％．收率是Fe2O3的2倍．     

不同方法制备的钒基催化剂对异丁烷脱氢性质的影响

通过浸渍、 共沉淀、 浓缩结晶、 水热和水热 流体干燥法制备V-Al-O催化剂, 采用XRD,TPR,TPD和ESR等技术对催化剂的表面性质和结构进行表征. 结果表明, 制备方法影响催化剂表面钒物种的分散、 还原能力、 表面酸性和结构状态; 表面钒物种的分散度和活性位数量是影响异丁烷脱氢活性的主要因素; 催化剂表面Lewis酸量是影响异丁烯选择性的主要因素.