鉬基金屬氧化物催化劑在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中的活性位研究.pdf

1、本文研究了鉬基金屬氧化物催化劑表面結(jié)構(gòu)及其在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中的反應(yīng)活性位和反應(yīng)性能。主要研究了擔(dān)載量和金屬原子比對(duì)擔(dān)載型氧化鉬、鉬酸鎳催化劑結(jié)構(gòu)的影響并采用原位紫外拉曼光譜技術(shù)對(duì)擔(dān)載型鉬酸鎳催化劑在氧化脫氫反應(yīng)中的活性位進(jìn)行了探索。 實(shí)驗(yàn)中所使用的擔(dān)載型催化劑均采用浸漬法合成，采用拉曼光譜，X射線光電子能譜，X射線衍射，程序升溫還原等技術(shù)進(jìn)行表征，并使用固定床反應(yīng)器進(jìn)行了反應(yīng)性能測試。對(duì)于擔(dān)載型氧化鉬催化劑，在低擔(dān)載量時(shí)，催化

2、劑載體表面主要形成孤立結(jié)構(gòu)鉬物種，隨著擔(dān)載量的增加，逐漸達(dá)到單層，表面物種主要是二維多聚氧化鉬，在高擔(dān)載量時(shí)，晶相氧化鉬大量形成。單層催化劑具有最佳的還原性能。對(duì)于擔(dān)載型鉬酸鎳催化劑，擔(dān)載量較低時(shí)催化劑表面形成的是尖晶石結(jié)構(gòu)鋁酸鎳和高分散的氧化鉬物種，隨著擔(dān)載量的增加氧化鉬物種發(fā)生聚集，催化劑還原溫度下降。高擔(dān)載量時(shí)形成β-NiMoO4晶體和晶相氧化鉬，還原溫度升高。本研究表明催化劑的結(jié)構(gòu)和還原性可以通過擔(dān)載量和鉬鎳原子比調(diào)變，提高擔(dān)載

3、量和鉬鎳原子比有利于γ-Al2O3表面β-NiMoO4結(jié)構(gòu)的形成。β-NiMoO4被認(rèn)為是許多反應(yīng)的活性相或前體。我們的結(jié)果為文獻(xiàn)中鉬過量鉬酸鎳催化劑催化活性提高的原因提供了可能的解釋，對(duì)制備以β-NiMoO4為活性相的催化劑具有指導(dǎo)意義。 對(duì)40wt.％NiO-MoO3/γ-Al2O3(Mo:Ni=2:1)催化劑的原位拉曼研究表明：各化學(xué)鍵的可還原性順序?yàn)椋篗o-O-Mo橋鍵〉NiMoO4的Mo=O〉MoO3的Mo=O。在丙烷