丙烷氧化脫氫制丙烯納米催化劑的制備、表征及應(yīng)用.pdf

1、丙烯作為重要的石油化工中間體,其需求量日益增長(zhǎng),因此開(kāi)展由資源豐富的丙烷轉(zhuǎn)化為的丙烯的研究意義非凡.目前工業(yè)丙烯主要來(lái)自煉油廠流化床裂解和乙烯裂解,其收率均比較低,難以滿足增長(zhǎng)的需求;而丙烷無(wú)氧條件下直接脫氫制丙烯的反應(yīng)由于反應(yīng)溫度高、能耗大、催化劑易結(jié)焦失活等原因,使其在工業(yè)生產(chǎn)中受到很大限制.近年來(lái)人們開(kāi)始嘗試臨氧條件下丙烷氧化脫氫制丙烯,期望用較低溫度下的放熱反應(yīng)替代高溫下的吸熱反應(yīng),從而降低反應(yīng)能耗,為今后的工業(yè)化創(chuàng)造條件.然而

2、經(jīng)過(guò)數(shù)十年的努力,仍沒(méi)有能夠工業(yè)化的催化劑問(wèn)世,文獻(xiàn)和專利報(bào)道的丙烷氧化脫氫反應(yīng)的收率水平比較低,開(kāi)發(fā)新催化材料用于丙烷氧化脫氫反應(yīng)勢(shì)在必行.近年來(lái),由于含鈰復(fù)合氧化物新材料具有獨(dú)特的氧化還原性能及儲(chǔ)放氧能力備受科學(xué)工作者的關(guān)注,為開(kāi)發(fā)具有低溫活性的丙烷氧化脫氫制丙烯催化劑提供了可能.另一方面,具有夫整孔道結(jié)構(gòu)和較窄孔徑分布的介孔子篩作為性質(zhì)優(yōu)良的催化載體引起催化界的廣泛關(guān)注,特別是以SBA-15為代表的新一代介孔材料,具有單一的孔徑分

3、布、較大的孔徑、規(guī)則的孔道和較厚的孔壁,使其熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性都有很大的提高,有望作為丙烷氧化脫氫制丙烯高效催化劑的新型載體.一般認(rèn)為丙烷氧化脫氫反應(yīng)機(jī)理有兩類,一類是氧化還原反應(yīng)機(jī)理,另一類是自由基反應(yīng)機(jī)理.對(duì)前一類反應(yīng),選擇了具有低溫催化活性的含鈰復(fù)合氧化物新材料和較為經(jīng)典的釩氧化物催化劑作為研究對(duì)象,后一類反應(yīng)選擇了能夠引發(fā)自由基反應(yīng)的硼氧化物催化劑.通過(guò)催化劑的制備、表征及其反應(yīng)活性的測(cè)試,對(duì)各類催化劑上丙烷氧化脫氫的反應(yīng)本質(zhì)