CO-,2-選擇性氧化乙烷脫氫制乙烯負載型釩基催化劑研究.pdf

1、二氧化碳氧化乙烷脫氫制乙烯，是催化科學(xué)領(lǐng)域的前沿和熱點課題。開發(fā)和研制高效的乙烷氧化脫氫反應(yīng)用催化劑具有重要意義。、本文采用等體積浸漬法制備了負載型V2O5系列催化材料和經(jīng)Ce、Mn、Bi金屬氧化物改性的負載型MxOy-V2O5系列催化材料，用XRD、IR、UV-vis DRS、TPR、NH3-TPD和微反等實驗方法，詳細考察了不同載體、不同V2O5負載量以及金屬氧化物改性，對催化材料的表面結(jié)構(gòu)、晶格氧活性、酸性以及催化反應(yīng)性能的影響規(guī)

2、律。 研究表明，V2O5在SiO2和γ-Al2O3載體表面分散較好，主要以四面體釩物種和聚釩物種存在，其晶格氧活性較高；V2O5與TiO2載體存在較強的相互作用，大部分釩均轉(zhuǎn)化為TiVO4新物相；V2O5在ZrO2表面分散性較差，主要以晶相V2O5的形式存在。不同載體負載型釩基催化材料的酸性強度差別較大，其強弱順序為V2O5/Al2O3＞V2O5/TiO2＞V2O5/ZrO2＞V2O5/SiO2。隨V2O5負載量的逐漸增加，催化

3、材料表面的釩物種由孤立的四面體釩物種向聚合態(tài)釩物種及晶相V2O5轉(zhuǎn)變，其晶格氧活性先升高后降低。相應(yīng)的其表面酸中心強度由高分散釩物種的弱酸性向低分散釩物種的強酸性轉(zhuǎn)變。金屬氧化物改性對催化材料表面釩物種及酸性產(chǎn)生了較大影響。Bi力口入后與表面釩物種發(fā)生了較強的作用，促使表面釩物種更加分散，并生成BiVO4新物相；Ce及Mn氧化物的加入也在一定程度上促進了釩物種的分散，但其和表面釩物種作用較弱，基本上是以單獨的氧化物形式存在。金屬氧化物的

4、改性使得催化材料的酸性有所下降。乙烷脫氫活性和選擇性是與催化材料表面釩物種分散狀態(tài)、晶格氧活性、表面酸性相關(guān)。V2O5的分散狀態(tài)和晶格氧活性是影響催化材料活性的重要因素，高分散狀態(tài)有利于反應(yīng)活性的提高，過高的酸性不利于高選擇性的獲得。高分散的V2O5/Al2O3和V2O5/SiO2催化材料有較好的活性，但其乙烯選擇性均較差；金屬氧化物改性后，其乙烷轉(zhuǎn)化率有所下降，但其乙烯選擇性大幅度升高。以Bi2O3-V2O5/SiO2為催化材料，在P