不同载体负载镍钼双金属氮化物的制备与丙烷氨氧化催化性能的研究.pdfVIP

第十一届全国青年催化会议论文集 文章编号：PB．065 不同载体负载镍钼双金属氮化物的制备及丙烷氨氧化催化 性能的研究· 何瑁，赵震¨，段爱军，姜桂元 (中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室，北京102249) 关键词：负载镍钼氮化物；氨氧化；分步浸渍；丙烯腈：催化性能 近年来，钼、钨等过渡金属的高比表面氮化物、碳化物作为催化剂或催化剂载体已引起人们 的关注。过渡金属氮化物是元素N插入到过渡金属晶格中所生成的一类金属间充型化合物，它兼 具有共价化合物、离子晶体和过渡金属3类物质的性质。由于元素N的插入，致使金属晶格扩张， 金属间距和晶胞常数变大，金属原子间的相互作用力减弱，产生d带收缩修饰和Fermi能级附近 态密度重新分布，价电子增加，结构也随之变化。这种调变使过渡金属氮化物这类化合物具有了 大比表面积M02N，开创了过渡金属氮化物催化新材料研究的新局面。 镍钼双金属氮化物作为这类新型催化材料之一也逐渐引起人们的关注。其主要应用于加氢、 现出了良好的催化活性，丝毫不逊色于Pt和Rh等贵金属催化剂的性能，被誉为“准铂催化剂”。 本实验室将这种催化材料应用到丙烷氨氧化制丙烯腈催化反应过程中，发现该催化剂在氨氧化反 应中也表现出高的催化活性和丙烯腈选择性f3．-l。本文在此基础上，考察了不同载体(ZSM．5，Si02， 发现添加V后，催化剂的活性大大提高。 1．实验部分 载体上，于393K下干燥5h，然后在773K下焙烧4h，得到镍锱金属氧化物前体。 氮化物由相应的氧化物前体与H2和N2的混合气，以程序升温反应法制备。称取49催化剂前 体(2040目)装入石英管反应器中，通入氢气和氮气混合气体，两种气体体积比为5：l，重时空速 属氮化物催化剂。 本实验的丙烷氨氧化的催化性能测定在常压不锈钢微型反应管中进行。催化剂(20--40日)装 5(m01)％，氧气l5(m01)％， 填量为lg，反应温度为773K，原料气组成为：丙烷2(m01)％，氨气1 Q填充柱，FID检测器和甲烷转化 采用He作为稀释气。反应产物用SP．2100气相色谱(Porapak 炉)进行在线分析。催化剂在进行反应前需要进行活化。 2．结果讨论 表l为不同载体负载镍钼金属氮化物催化剂(Ni：Mo=1)上，丙烷氨氧化制丙烯腈反应的结果。 ’973项目(2004CB217806，and 2062020) 010-Emaih ”通讯联系人：赵震，教授，博导。Teh zhenzhao@cup．edu．cn PR—183 第十一届全国青年催化会议论文集 表l 不同载体对丙烷选择氨氧化制丙烯腈的影响 载体 C3H8转化 选择性／％ CH2CHCN 率，％ C3H6 CH3CN 其他A 收率／％ COx CH2cHCN 从表l可以看出，ZSM．5做载体时丙烯腈选择性很低，而CO。的选择性却很高，可能是由于 时的丙烯腈选择性，他们两者的机械混合载体的转化率和内烯腈选择性介于两种纯载体之间。比 较而占，还是Si02做载体时，丙烯腈的收率最高，达到16．1％。 ^霉_{}g■li ^尊～，8一●搴麓l -mmmmmmmo¨_