12-磷鎢酸銫鹽催化劑上的丙烷氧化脫氫反應以及Cu-zeolite催化劑上的以分子氧為氧化劑的氣相條件下苯羥基化反應的研究.pdf

1、本學位論文首先利用稀溶液沉淀法制備了不同銫取代量的12-磷鎢雜多酸銫鹽(CSxH3-xPW12O40，x=0.9-3.0)系列催化劑，并研究了該系列催化劑在丙烷氧化脫氫反應中催化性能的變化規(guī)律。從XRD、FT-IR、低溫N2吸脫附、SEM、H2-TPR和NH3-TPD表征結果可見，隨著CSxH3-xPW12O40系列樣品中銫含量的增加，樣品中酸中心濃度逐漸降低，而且樣品的微觀形貌從具有平整緊實表面的塊狀固體(CSxH3-xPW12O40

2、，x<2.0)逐漸變?yōu)榭梢远鸭山榭捉Y構的納米尺寸的小球(CSxH3-xPW12O40，x>2.2)。關聯(lián)CSxH3-xPW12O40(x=0.9-3.0)系列催化劑的催化活性與其物理化學性質后發(fā)現(xiàn)，CSxH3-xPW12O40系列催化劑在丙烷氧化脫氫制丙烯反應中的催化性能主要是由其表面的酸性質和其孔道結構所決定的。在無介孔結構的CSxH3-xPW12O40(0.9

3、C3H6的選擇性保持在約38％，顯著高于具有介孔結構的CSxH3-xPW12O40(2.2≤x≤2.7)催化劑。盡管CSxH3-xPW12O40(2.2≤x≤2.7)催化劑的酸中心濃度較低，由于具有介孔結構，這些系列催化劑上C3H8轉化率較高，但幾乎不生成C3H6。存在于催化劑中的介孔孔道結構可能加強了C3H6在表面的吸附，促進了C3H6深度氧化為CO2。針對丙烷氧化脫氫反應具有合適的酸性質且無介孔結構的CS1.5H1.5PW12O40

4、催化劑顯示高的丙烯收率。 本論文中還應用固態(tài)離子交換法制備了不同Cu含量的SR-Cu-H-ZSM-5系列催化劑，并研究了其在以分子氧為氧化劑的氣相苯羥基化反應中的催化性能。從XRD、UV-vis和H2-TPR表征結果可見，催化劑制備中的焙燒溫度、Cu的負載母和ZSM-5的硅鋁比可以改變Cu物種與載體的相互作用強弱及Cu物種的分散狀態(tài)，是影響催化劑苯羥基化反應性能的重要因素。在SR1123K-1.5wt％Cu-ZSM-5(25)催