担载钒氧化物催化剂对丙烷选择氧化性能

用等体积浸渍法制备了SBA-15担载的钒基氧化物催化剂,使用X射线衍射(XRD)分析、氮气吸附、紫外激光拉曼、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)光谱对催化剂的结构进行了表征,并评价了催化剂对丙烷选择氧化的活性与选择性.实验结果表明SBA-15载体对丙烷选择氧化的活性优于常规的SiO_2载体.SBA-15担载的低载量催化剂是高分散的催化剂体系,在低钒载量(n(V)/n(Si)<2.5%)时,催化剂具有规则的六方介孔结构.低钒载量(n(V)/n(Si)<0.1%)时,隔离四配位的钒氧化物是丙烷选择氧化生成醛类化合物的活性物种;高钒载量(n(V)/n(Si)>2.5%)时,聚合六配位的钒氧化物和微晶钒氧化物是丙烷脱氢或深度氧化的活性物种.

结构原子组成对Keggin型杂多酸铯盐上丙烷选择氧化性能的影响

系统地研究了具有不同结构原子组成的Keggin型杂多酸铯盐上丙烷选择氧化性能, 重点考察了H3+n-xCsxPMo12-nVnO40(n=0～4, x＝0～3)系列化合物以及H0.5Cs2.5PW12O40, H1.5Cs2.5PW11VO40和H1.5Cs2.5SiMo12O40样品. 应用BET, UV-Vis, FTIR, XRD, TPR和SEM等手段研究了催化剂的物化性质. V取代Mo增加了H3+nPMo12-nVnO40(n＝0～4)系列杂多酸的酸量和氧化性能. Cs+对质子的取代调变了样品的表面酸性以及氧化还原性, 同时催化剂的热稳定性也随着Cs+取代数的递增而增强, 当Cs+的取代数达到2以上时催化剂的热稳定性较好. Cs+取代对H3+n-xCsxPMo12-nVnO40(n=0～4, x＝0～3)催化剂上丙烷选择氧化性能有重要影响. 随着一级结构中V5+取代数目的增多, 可能的Cs+取代数目相应减少; 而对丙烯酸的选择性则存在一适宜的Cs+取代数目. Keggin型杂多阴离子的结构原子组成及平衡离子的种类和数量决定了其酸性、氧化还原性和热稳定性, 这是影响该类催化剂上丙烷选择氧化性能的首要因素. 研究结果表明, 以P为中心原子, 以Mo和V为配位原子的杂多酸铯盐[x(Cs+)=2.5]具有较好的催化性能.

丙烷选择氧化制丙烯酸催化剂失活及再生研究

研究了丙烷氧化制丙烯酸复合金属氧化物催化剂失活的原因,探讨了失活催化剂的再生方法。结果表明,丙烷氧化制丙烯酸复合金属氧化物催化剂失活的原因主要是由于金属Te的流失造成的。进一步的实验证明,通过对失活的催化剂单独浸渍Mo、V、Te、Nb四种金属后的评价结果发现,失活的催化剂浸渍Te后丙烯酸收率有所提高,由原来的1.4%分别上升到4.2%,仍远远低于新鲜催化剂的活性,而失活的催化剂单独浸渍Mo、V、Nb后,活性没有变化。

丙烷选择氧化制丙烯酸MoVTeNbO催化剂研究进展

对丙烷选择氧化制丙烯酸的3类催化剂进行了分析,指出了它们未来的研究方向,重点对MoVTeNbO催化剂上丙烷氧化反应机理进行了探讨,总结了人们对该催化剂晶相结构认识的差异,复合金属氧化物催化剂研究的重点是准确掌握催化剂结构-性能关系,实现具有特定晶相结构催化剂的重现性。

丙烷选择氧化制丙烯酸复合金属氧化物催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法制备了一种MoVTeNbO复合金属氧化物催化剂,考察了反应温度、空速、原料气比例和原料中水蒸汽等工艺条件对丙烷选择氧化制丙烯酸催化性能的影响。结果发现,用溶胶-凝胶法制备的复合金属氧化物催化剂前驱体,当反应温度为400℃、空速1 800 h-1、原料气n(C3H6)∶n(O2)∶n(Ar)∶n(H2O)=4.4∶12.8∶36.9∶15.3时,表现出很好的丙烷选择氧化制丙烯酸催化性能,丙烷转化率、丙烯酸选择性和丙烯酸的收率分别为60%、49.9%和30%。

MoO_x/SBA-15丙烷选择氧化催化剂的研究

采用浸渍法制备了一系列不同Mo含量的MoOx/SBA-15催化剂,并考察了丙烷选择氧化生成醛类含氧化合物(甲醛、乙醛和丙烯醛)的催化剂性能,利用FT-IR和XRD等技术对催化剂及载体的物化性能进行了表征。结果表明,催化剂的活性主要取决于Mo的负载量,当x(Mo)=1.75%[n(Mo)∶n(Si)=1.75∶100]时,醛类选择性约30%,总醛收率为10.4%,高分散催化剂尤其有利于醛类含氧化合物的定向生成。