vpo催化剂上烷选择氧化反应的研究.pdfVIP

擗J管 摘 要 根据日前油开1气、天然气和炼』气资源优化利』{j的趋铸，…内烷“按选择 氧化生成丙烯醛、丙烯酸一益受到重视。肉烯醛和丙烯酸是霞要的fi油化|【{， 问体、医药原料和轻工原料；但丙烷比丙烯稳定，同时实现其高活性和高选择 性氧化难度很大。因而，丙烷选择氧化的研究无论在实际应用疗丽还是任催化 基础研究方面都具有重要的意义。 本论文研究了VPO催化剂以及调变的VPO催化剂对阿烷选择氧化的催化 的相结构、比表面、表面形貌、叫+还原性等性质和催化反应机理进fJ‘厂研究。 厂 ／有关研究结果总结如下： L， VPO催化剂对丙烷选择氧化q二成丙烯醛有较好的活性和选择性。其性能评 价结果表明：在P／V=I．05，C3H8／O!=4／1，420 时VPO催化剂有最佳的效果。而P／V比和C，H。／O，比较低，水蒸气含量和反应 Te．VPO 温度相对较高时对丙烯酸的生成有利。各种助刺调变的VPO催化剂-h 化剂混合，或VPO催化刹与Sb!O。混合得到的催化荆，其性能均高j：味催化 荆：可能是山于氧物种的迁移使-lqij的物棚之j日J产生远程桐7j．怍』{J，改善r催 化剂的性能．其中P／V比较低的VPO催化剂和Sb，O。为氧物种的授体。 对催化剂的结构研究后发现：VPO催化剂是。个混合多十日体系，H钒n 体系中呈混合价态：反应使得iTi 5价的钒被还原成正4价，敞反J、t中(V0)!P，O， 相增加。从BET法测得的结果可知，奉实验制得的VPO催化剞仃较小的比表 面，这可能是选择氧化生成丙烯醛选择性较好的原冈之 。术渊变的VPO催 化剂，其催化活性随着比表嘶的减小而减小；而渊变后的催化制，【{J_卜渊变纠1 分使得催化剂的结构和表面酸碱位发，{i变化，催化活性’j比㈣之州没{r简11f1 摘鹾 的对应关系。研究发现，VPO催化剂在反应后结构被破坏．呈颗粒状：加入Sb：0。 调变的VPO催化剂，反应前后其表面形貌没有发生火的变化。 FPR的研究结果表明：VPO催化剂在850C以下有两个明显的还原峰，第 。个为表面钒氧物种的还原峰．第二为体相钒氧物种的还原峰：TPR的起始温 度和第一还原峰温与催化剂的活性有较好的对应关系，温度低，其相应的活性 较好。稀土助剂调变后，体相钒氧物种的还原峰后移，即体相钒氧物种的稳定 性增加。 运用毗啶吸附原位红外的方法以及用各种探针分子如丙烯、正丙醇、异丙 醇等所获得的信息．以及参考_r烷在VPO催化剂上反应机理，尝试提出了丙 烷选择氧化可能经过的反应机理，即丙烷很可能通过1．丙氧基吸附物种进而生 、 ，7 成丙烯醛的机理设想。L／ 关键词：丙烷，选择氧化，VPO催化剂，探针分子，反应机理。 L v， o 。一 尺 Abstraet Abstract Totheeffective of of utilizationtheresourcesoil and gas，naturalgas refined gas， muchaflentionhasbeen tothe selectiveoxidationof into paid directly propane and acrolein arethe