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

STUDIES OF OXIDATIVE DEHYDROGENATION OF PROPANE WITH CARBON DIOXIDE TO PROPENE Preparation, Surface Microcalorimetric Adsorption and Catalytic Activity of Cr Mg Al O Mixed Oxide Catalysts

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 Ｃ Ｏ２ 和 Ｎ Ｈ３ 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（ ９４５ ｍ ２／ｇ） ， 样 品 中 Ｍｇ（ Ａｌ１ ．５ Ｃｒ０ ．５） 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 Ｎ Ｈ３ 吸附，它 的吸附热 为１ ４５ ｋ Ｊ／ ｍ ｏｌ ， 吸 附覆盖度 为３ ５５ μｍ ｏｌ／ ｍ ２ ； 对 Ｃ Ｏ２ 吸附，它 的吸附热 为１１５ ｋ Ｊ／ ｍ ｏｌ ， 吸附覆 盖度 为００６３ μｍ ｏｌ／ ｍ ２ ． 该 样品 的 催化 活性 最 高，在 温 度为６５０ ℃ ， Ｃ Ｏ２／ Ｃ３ Ｈ８ 摩尔比为 ３６ ， Ｇ Ｈ Ｓ Ｖ（ Ｃ３ Ｈ８） 为３ ００ ０ ｈ － １ 时， Ｃ３ Ｈ８ 的 转 化率 为 ２２８ ％ ， Ｃ３ Ｈ６的选择 性为８３５ ％ ， 收率为

A series of Cr Mg Al O mixed oxides with different atomic ratio derived from hydrotalcite like compound precursor were synthesized by coprecipitation and applied to oxidative dehydrogenation of C 3H 8 with CO 2 to C 3H 6. The best catalytic activity result of 22 8% propane conversion and 83 5% propene selectivity were attained over the sample with n (Cr)∶ n (Mg)∶ n (Al)=1∶1∶1 under the reaction temperature 650 ℃, n (CO 2)/ n (C 3H 8)=3 6 and GHSV=3?000 h -1 . Its surface area was 94 5 m 2/g and the phase was Mg(Al 1.5 Cr 0.5 )O 4 detected by XRD. It had proper acid and base sites in terms of strength and number (145 kJ/mol and 3 55 μmol/m 2 for NH 3 adsorption, and 115 kJ/mol and 0 063 μmol/m 2 for CO 2 adsorption).