組合化學(xué)在丙烷選擇氧化制丙烯酸中的應(yīng)用.pdf

1、組合化學(xué)是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種快速合成和篩選大量化合物的新方法,該方法被稱(chēng)為近年來(lái)重要的科學(xué)進(jìn)展之一。將組合化學(xué)概念引入催化研究領(lǐng)域形成了一門(mén)新興技術(shù)—催化組合化學(xué),該技術(shù)是在對(duì)催化反應(yīng)機(jī)理和催化劑設(shè)計(jì)有了深刻了解的基礎(chǔ)上,運(yùn)用組合化學(xué)方法和快速篩選技術(shù)來(lái)確定特定催化反應(yīng)中的最優(yōu)催化劑。論文參與設(shè)計(jì)并建造新型的催化組合反應(yīng)系統(tǒng)及高通量漫反射比色檢測(cè)系統(tǒng)。催化組合多相反應(yīng)系統(tǒng)包括平行分流器和多通道平行反應(yīng)裝置。通過(guò)平行分流器將氣體分為

2、64通路,與其他平行分流器分出的流體對(duì)應(yīng)地混合,進(jìn)入多通道平行反應(yīng)裝置發(fā)生催化反應(yīng)。高通量漫反射比色檢測(cè)系統(tǒng)主要是通過(guò)利用物質(zhì)在紫外可見(jiàn)光區(qū)具有特定吸收頻率的特性,同時(shí)分析多個(gè)樣品的分光檢測(cè)系統(tǒng)。論文利用所設(shè)計(jì)的組合催化的反應(yīng)系統(tǒng)和高通量漫反射比色檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)丙烷催化氧化制丙烯酸的催化劑進(jìn)行探索。對(duì)一系列不同金屬摻雜的Mo-V-Te-Nb-Oy的催化劑進(jìn)行評(píng)價(jià),考察了不同制備方法以及元素組成對(duì)反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)表明,溶液法制備的催化劑具有

3、較高的活性,銅元素的攙雜能顯著提高催化劑的活性。本論文對(duì)所篩選出的最優(yōu)催化劑Cu0.1MoV0.25Te0.11Nb0.12Oy的工藝條件進(jìn)行了研究,考察了反應(yīng)溫度、空速、原料氣C3/air比、水蒸汽含量等對(duì)催化劑性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:反應(yīng)溫度400℃,丙烷流量4.15ml/min,空氣流量41.5ml/min,水蒸氣流量41.5ml/min時(shí)催化劑性能較好,此時(shí),丙烷的轉(zhuǎn)化率49.05％,丙烯酸選擇性為39.37%。論文還對(duì)催化劑