激光促进异丁烷选择氧化制甲基丙烯酸.PDF

化 学 物 理 学 报 第 卷 !( !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !# $ %%!# ’! ( $ ()! $ * 激光促进异丁烷选择氧化制甲基丙烯酸 钟顺和 ， 耿云峰， 陶跃武 （天津大学化工学院，天津 #%’ ） 摘 要： 用共沉淀法制备了 和 的复合氧化物。运用 、 、 和 技术研究了其 ? @3 ABC DB EFC GHHB 晶体结构、表面构造、化学吸附特性和激光促进异丁烷选择氧化反应性能。结果表明： ? $ @3 $ I 的主体物相为 （ ），并有少量的 相；其表面上存在 碱位（ 和 键 ? @3I @3I G?J.0 @3 K I @3 $ I $ ? ’ ( # # 中的 ）及 酸位 # L ；异丁烷的两个甲基 分别吸附在两个相邻的 碱位（ ）上形成 I G?J.0 ? M G?J.0 @3 K I 双位分子吸附态；在常压和’N条件下，用一定频率的激光激发@3 K I 键 ! 次，异丁烷的转化 率为O ; PQ ，其反应产物是异丁烯、甲基丙烯醛和甲基丙烯酸，其中甲基丙烯酸的选择性为P Q 。 根据实验结果，探讨了激光促进异丁烷选择氧化为甲基丙烯酸的表面反应机理。 关键词： 激光促进表面反应；选择氧化；异丁烷；铁钼复合氧化物；甲基丙烯酸 中图分类号： 文献标识码： I*(# ; #’ R ! 引 言 甲基丙烯酸（ ）是生产甲基丙烯酸酯及其衍生物的重要化工原料。采用热催化法，以 @RR ［、］ ! ’ 杂多酸为催化剂，由异丁烷选择氧化制取@RR 已有报道 。其存在的主要问题是@RR 的选 择性不高，且深度氧化产物SI 达( Q ，杂多酸在高温时不稳定。 ! 激光促进表面反应（ ）是近 年发展起来的一种新型反应技术，已取得了一些重要的 GHHB ’ ［ ，］ 研究成果# $ O P ，其特点是产物选择性高及反应条件温和。本研究力图将这一新型反应技术 应用于烷烃选择氧化反应，解决其热催化反应选择性不高的难题，着重研究了 、 复合氧 ? @3 化物表面上，激光促进异丁烷选择氧化制取@RR 表面反应的效能。 实验部分 ; ! 固体材料的制备 仲钼酸铵（（ ） · ）和硝酸铁（ （ ）· ）溶液，在 的条件下，按 TM @3 I (M I ? TI