介孔铝基氧化物负载钒催化CO2氧化乙苯脱氢性能研究

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苯乙烯是一种基础石油化工产品，同时也是合成多种高分子材料的重要单体，在石油化工和高分子材料的生产领域中扮演着十分重要的角色。目前绝大多数的苯乙烯由乙苯脱氢制得，工业上为利用含钾氧化铁作为催化剂，并由大量过热水蒸气作为载气，在600-70 0℃的高温条件下进行。烃类脱氢反应的转化率受热力学平衡限制，因此此类反应一直是石油化学工业中极具挑战性的课题之一。近年来，乙苯氧化脱氢反应工艺成为了研究的热点，尤其是以温和、易得的二氧化碳作为氧化剂的研究。此工艺不仅有效地降低了反应能耗，同时还可以实现反应的耦合，温室气体 CO2的利用极其贴合绿色化学的发展趋势。目前，CO2氧化乙苯脱氢反应工艺中，研究较多的为Fe系和V系催化剂，取得了一定成果但尚未达到令人满意的效果。高性能催化剂的制备，具有重要的实际应用价值和理论指导意义。一些研究人员提出改良催化剂载体，对催化性能有很大的影响。近年来，有序介孔氧化物材料由于其良好的结构特性、化学性能以及热稳定性，在工业催化和吸附领域中表现出突出的优越性，也成为了研究的热点。本文通过溶剂挥发诱导自组装的方法（EISA）制备了有序介孔氧化铝载体（OMA）、有序介孔铝锆复合氧化物载体（OMZA）、以及有序介孔铝镁复合氧化物载体(OMMA)。采用传统的湿法浸渍（IMI）制备了一系列有序介孔氧化物负载钒催化剂，分别考察了催化剂的催化效果，并通过XRD、氮吸附、H2-TP R、XPS、T G等技术手段进行表征。探究催化剂的物化结构与其催化性能之间的关系发现： 1. 催化剂VO x/O MA的催化性能与钒的负载量密切相关。负载量为0. 8 mmo l/g时，具有优良的稳定性和最高的乙苯转化率为51. 7%。 2. 载体结构与催化剂性能密切相关。0. 8V/O MA 催化剂表现出较0. 8V/C A催化剂优越的稳定性。 3. 引入氧化锆以后，0. 8V/O MZA-X 催化剂的乙苯转化率都高于0. 8V/O MA催化剂，其中0. 8V/O MZA-8催化剂的催化效果最佳。

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作者
朱忖;
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作者单位

太原理工大学;

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授予单位太原理工大学;
学科化学工程
授予学位硕士
导师姓名陈树伟;
年度 2018
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类
关键词
介孔; 铝基; 氧化物; 负载; 催化; CO2; 乙苯脱氢;

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