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第十二届全国均相催化学术会议论文集
过渡金属 Zr-V、Ti-Cr 体系纳米晶、介孔催化剂的合成
及其在丙烷氧化脱氢中的应用1
陈淑, 马飞, 陆维敏
浙江大学催化研究所 浙江杭州 310028
钒系和铬系氧化物是氧化脱氢的重要催化剂，对丙烷氧化脱氢制丙烯的反应也
有较高活性。利用介孔和纳米材料的高比表面等特性和钒、铬氧化物的脱氢性能，
制备了 Zr-V 体系纳米晶催化剂和 Ti-Cr 体系的介孔催化剂，对丙烷氧化脱氢制丙烯
有较高的活性。利用 N 吸附-脱附、TEM、XRD、UV-Vis、XPS、NH -TPD、吡啶吸
2 3
附等一系列的表征手段说明该类催化剂和丙烷氧化脱氢制丙烯的催化性能存在的构
效关系。
N 吸附-脱附曲线（图一，图二）和 TEM 的结果说明了 Zr-V 体系中介孔的存在
2
是由纳米堆积而成；而 Ti-Cr 体系催化剂有很明显的介孔孔道结构。Ti-Cr 介孔体系
中 2
TiCr0.15 催化剂的比表面达到 331 m /g，Zr-V 体系中 ZrV0.01 催化剂的比表面有 67
2 与浸渍法和共沉淀法制备的催化剂相比，该两种催化剂有较高的比表面，对
m /g 。
丙烷氧化脱氢活性提高有一定的影响。
图一：TiCr 催化剂反应前后吸脱附曲线及孔径分布 图二：氧化锆和Zr-V 的 N 吸附-脱附曲线和孔径分布曲线
0.15 0.01 2
与之前报道的丙烷制丙烯催化剂相比，Zr-V 体系和 Ti-Cr 体系的催化剂已有较高
的催化活性。例如：Zr-V 纳米晶体系中 ZrV0.01 催化剂在 540℃，空速4500 ml/(g.h)，
烷氧比 2 ：1 时得到了 57.79%的丙烷转化率和 21.35 % 的丙烯得率。在同样的反应
条件下，Ti-Cr 介孔体系中，TiCr0.2 催化剂有 57.82 %的丙烷转化率和 19.9 %的丙烯
得率。这与催化剂的结构及其稳定性和酸性质有关。
1
国家自然科学基金资助项目（项目批准号）
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第十二届全国均相催化学术会议论文集
对于 Ti-Cr 体系介孔催化剂，主要对其结构的稳定性和酸性质方面进行了表征。
从反应前后的 TEM 图谱中看出，540℃高温反应后的催化剂孔道结构未出现坍
2
塌，N 吸附-脱附曲线中Ⅳ型迟滞环保持良好，比表面有所下降，但仍有 197 (m /g) 。
2
但在正常制备介孔催化剂时，540℃焙烧
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