丙烷脱氢和氧化脱氢的催化剂研究

本论文的工作就是寻找合适的催化剂，对丙烷脱氢进行氧化脱氢。目的是降低反应温度，提高产物的收率，探讨丙烷氧化脱氢的活性与催化剂表面性能的关系。一、丙烷在Cr-Al-O体系的催化剂上反应性能的研究。Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂对丙烷脱氢具有较高的活性，在Cr_2O_3/Al_2O_3中加入稀土元素 La、Ce、Pr、Nd，发现催化剂的活性增加，其中掺Ce的催化剂活性最高，但反应产物的选择性最低。从SEM照片看出，稀土元素的加入，改变了催化剂的表面结构，使得表面孔隙增多，反应的转化率增大。在Cr_2O_3/Al_2O_3中加入V元素，发现催化剂的活性增加。由于Cr~(3+)V~(5+)O~(2-)→Cr~(3+)V~(4+)O~-→Cr~(2+)V~(5+)O~-；可以产生O~-，所以使C_3~0变成C_3H_7，和OH~-变得容易，使得反应的转化率增加。从TPD的结果看，掺V后，最大吸附峰的Tm增高，吸附峰中可能包含O_2~-和O~，高温吸附O~-增多，结果使反应的转化率增大，另一方面，O_2~-减少，由于O_2~-可能使C_3~-进一步氧化成完全氧化产物，结果产物的选择性增大。二、丙烷在Mo-Al-O体系的催化剂上氧化脱氢。MoO_3/Al_2O_3对C_3~0氧化脱氢具有较好的活性，在MoO_3/Al_2O_3中分别加入V和Fe, 从XRD结果可知，MoO_3/Al_2O_3中，当MoO_3wt%增加时，MoO_3、Al_2(MoO_4)_3的含量增加，催化剂活性增加，