文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
钼基金属氧化物催化剂在丙烷氧化脱氢反应中的活性位研究
姓名:王宇光
申请学位级别:硕士
专业:工业催化
指导教师:熊光
20090601
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摘要本文研究了钼基金属氧化物催化剂表面结构及其在丙烷氧化脱氢反应中的反应活性位和反应性能。主要研究了担载量和金属原子比对担载型氧化钼、钼酸镍催化剂结构的影响并采用原位紫外拉曼光谱技术对担载型钼酸镍催化剂在氧化脱氢反应中的活性位进行了探索。实验中所使用的担载型催化剂均采用浸渍法合成,采用拉曼光谱,湎吖獾缱幽谱,湎哐苌洌绦蛏禄乖燃际踅斜碚鳎⑹褂霉潭ù卜从ζ鹘辛朔从π阅测试。对于担载型氧化钼催化剂,在低担载量时,催化剂载体表面主要形成孤立结构钼物种,随着担载量的增加,逐渐达到单层,表面物种主要是二维多聚氧化钼,在高担载量时,晶相氧化钼大量形成。单层催化剂具有最佳的还原性能。对于担载型钼酸镍催化剂,担载量较低时催化剂表面形成的是尖晶石结构铝酸镍和高分散的氧化钼物种,随着担载量的增加氧化钼物种发生聚集,催化剂还原温度下降。高担载量时形成晶体和晶相氧化钼,还原温度升高。本研究表明催化剂的结构和还原性可以通过担载量和钼镍原子比调变,提高担载量和钼镍原子比有利于瓵表面甆峁沟男蝗衔J切矶喾从Φ幕钚韵嗷蚯疤濉N颐堑慕峁N南字蓄夤款馑崮催化剂催化活性提高的原因提供了可能的解释,对制备以;钚韵嗟拇呋具有指导意义。对.%甅~.:呋恋脑焕芯勘砻鳎学键的可还原性顺序为:.甅偶的腗T诒氧化脱氢反应条件下,.甅偶蚇Ц裰械腗斡敕从Γ叛跫的流通能力强于端基氧,桥氧参与的程度更大。的端基氧在丙烷氧化脱氢反应过程中可能发生迁移,补充至桥氧空位等其它晶格氧空穴。关键词:囝馑崮趸亚活性位品格氧原位拉曼大连理工大学硕士学位论文成。各化
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学位论文题目:当彩塞垒蓬舞翰幽挈留透盟陛蕴匠夔琶葩叱坪蚓兰亟萏日期:碑年月作者签名:弓辱芝大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。
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言引近年来,工业上对低碳烯烃如乙烯、丙烯的需求日益增长且增长速度逐年递增。目前工业化生产低碳烯烃的手段主要为蒸汽裂解、流化床催化裂化以及直接催化脱氢。但传统工艺反应温度高、能耗大、催化剂易结焦失活,丙烯收率较低,远远不能满足市场需求。丙烷是一种化学性质不活泼的轻烃,大量存在于天然气、油田轻烃、炼厂气,一般只能用于民用燃烧甚至放空。在我国,天然气资源相对丰富,而石油资源匾乏。在这样的背景下,开展丙烷转化为丙烯的研究对我国的石油化工业发展具有重要的理论及实际鉴于传统工艺的缺点对制备丙烯的制约以及我国丙烷资源丰富的国情,开发一种新的并且能够避免以上缺点的丙烷制丙烯的生产工艺倍受关注。事实上,丙烷在有氧条件下也可进行氧化脱氢,即丙烷的氧化脱氢。该反应是强放热反应,可以在嫖度范围内进行。反应气中氧的存在使催化剂表面不易积炭,从而抑制催化剂结焦失活问低碳烷烃氧化脱氢生成烯烃的催化剂主要为单组元和多组元的钒基和钼基催化剂。虽然已有很多文献报道了在催化剂的活性位研究方面进行的大量工作,但仍存在很多科学问题没有得到解决,观点存在争议。本论文主要研究了钼基一元、二元金属氧化物催化剂在丙烷氧化脱氢反应中的作用。采用浸渍法合成一系列担载型氧化钼、担载型钼酸镍催化剂,利用、以及馄椎缺碚魇侄味源呋恋慕峁购捅砻嫖镏纸辛搜芯浚⒉捎迷焕技术以及固定床反应探究了催化剂在丙烷氧化脱氢反应中的催化性能和活性位。意义。题。大连理工大学硕士学位论文
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·;1┑姆从ν揪在蒸汽裂解工艺中,乙烯是反应主产物,但近年来工业上对丙烯的需求远比乙烯要高【,而在流化床催化裂化工艺中产出的丙烯量就更低了。因此这两种传统工艺已经无法满足对丙