稀土鎢基復合氧化物La-Fe-W-O超細微粒催化劑的合成、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、浙江大學博士學位論文稀土鎢基復合氧化物LaFeWO超細微粒催化劑的合成、結(jié)構(gòu)及性能研究姓名：陳平申請學位級別：博士專業(yè)：有機化學指導教師：鄭小明20000501摘要成功地將x射線衍射全圖Rietveld分析方法應用于鎢基復合氧化物La—Fe—W—O超細微粒體系的晶體結(jié)構(gòu)分析中，并詳細地解析了具有層狀結(jié)構(gòu)的LaFeW，O：的結(jié)構(gòu)組成關系，為此種材料在催化中的應用提供了理論基礎。通過Rietveld分析發(fā)現(xiàn)，對LaFew0復合氧化物而言，隨

2、著體系中鐵組成的增加，只能形成具有層狀結(jié)構(gòu)的LaFeW30。：相，這種層狀結(jié)構(gòu)的LaFeW3012是由具有類黑鎢礦結(jié)構(gòu)的Fe2W209層與La2w40ls層交替疊加而成。La2W。O，，層由共棱連接的雙錐十二面體LaO。分別以共頂方式與孤立的WO。四面體和本身以共棱方式連接的WO。八面體連接構(gòu)成：共棱Fe2W209層由Fe06八面體和W06八面體共棱方式連接；L啦W4015和Fe2W209層之間以共棱方式連接起來。對于x=20(Fe：W

3、，O。：)的樣品，由于其分子本身結(jié)構(gòu)的疏松性，當灼燒溫度升至600(2時，F(xiàn)e：w，O。：相即開始分解而轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2W06和W03的混合相，。而樣品LaFeW3012和La2w3012則穩(wěn)定得多，表明樣品物相結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性與體系中鑭和鐵的相對組成密切相關，體系中稀土L礦的存在能有效提高復合氧化物的熱穩(wěn)定性。首次評價了稀土鎢基復合氧化物La—Few0超細微粒催化劑用于對叔丁基甲苯部分氧化的催化性能。結(jié)果表明，復合氧化物超細微粒活性明顯高于

4、顆粒大、晶粒較完整的催化劑，其活性順序為：聚合絡合法共沉淀法陶瓷法。采用聚合絡合法制備的超細微粒催化劑中，對叔丁基甲苯的轉(zhuǎn)化率幾乎隨反應溫度和組成Fe(x)的增加而線性增大，而對叔丁基苯甲醛的選擇性先逐步增加而后有所下降i轉(zhuǎn)化率也隨O：TPD上低溫氧O。的脫附溫度的降低以及O。和O。相對氧脫附量s／s。。的增加而增加，但相對氧脫附量的進一步增加，醛的選擇性卻大幅度降低，表明催化劑上的表面吸附氧物種O。和O。的活動性及其相對量對選擇氧化催