LiCl/SO2-4-ZrO2催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯

催化学报 , 2006, 27(1): 79-85.

LiCl/SO2-4-ZrO2催化剂上乙烷氧化脱氢制乙烯

袁晓红 ^1, , 赵玉宝 ^2, , 金燕仙 ^3, , 翁维正 ^4, , 万惠霖 ^5,

1.厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门,361005

2.厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门,361005

3.厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门,361005

4.厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门,361005

5.厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学化工学院化学系,福建厦门,361005

基金项目: 中国科学院资助项目(20433030;20021002;20423002) 科技部科研项目(2005CB221408) 福建省科研项目(2005HZ01-3)

关键词：氯化锂 , 硫酸化氧化锆 , 负载型催化剂 , 乙烷 , 氧化脱氢 , 乙烯

Oxidative Dehydrogenation of Ethane to Ethylene over LiCl/SO2-4-ZrO2 Catalyst

用辅以回流处理的两步法制备硫酸化氧化锆(SO2-4-ZrO2), 再用浸渍法制备Li质量含量为0.5%～15%的LiCl/SO2-4-ZrO2催化剂. 650 ℃时,在Li含量为15%的催化剂上,获得了90.6%的乙烷转化率、85.9%的乙烯选择性和77.8%的乙烯收率,在24 h的实验考察中,乙烯的收率一直保持在71%以上. 采用X射线粉末衍射、低温N2吸附、程序升温脱附和X射线光电子能谱等对催化剂的体相结构、比表面积、表面酸碱性和表面元素组成等进行了表征. 结果表明, LiCl的添加使催化剂中四方相ZrO2的含量降低,比表面积减小,表面酸性减弱,乙烷氧化脱氢催化性能明显提高,但ZrO2的体相结构对其催化性能没有明显影响. 随着反应时间的延长, LiCl慢慢流失,催化剂的乙烯选择性逐渐下降. 与未经回流处理制得的硫酸化二氧化锆相比,采用回流处理后的ZrO2制得的SO2-4-ZrO2具有较大的比表面积,单位质量的样品可负载更多的LiCl, 有利于延缓催化剂活性因LiCl流失而下降.

参考文献

[1]	McCullough J P;Walton J S .[J].Industrial and Engineering Chemistry,1949,41(07):1455.
[2]	Baňares M A .[J].Catalysis Today,1999,51(02):319.
[3]	Wan H L;Zhou X P;Weng W Zh;Long R Q,Chao Z Sh,Zhang W D,Chen M Sh,Luo J Zh,Zhou Sh Q .[J].Catalysis Today,1999,51(01):161.
[4]	Grasselli R K .[J].Topics in Catalysis,2002,21(1-3):79.
[5]	López Nieto J M;Botella P;Vázquez M I;Dejoz A.[J].Chemical Communications,2002(17):1906.
[6]	Wang SB.;Hayakawa T.;Hamakawa S.;Suzuki K.;Murata K. .Performance of metal-oxide-promoted LiCl/sulfated-zirconia catalysts in the ethane oxidative dehydrogenation into ethene[J].Catalysis Letters,1999(2/4):191-195.
[7]	赵玉宝,曾燕伟,陶克毅.SO2-4/ZrO2的相结构和超强酸性及其对丁烷异构化反应的催化活性[J].催化学报,2002(02):168-172.
[8]	Mercera P D L;van Ommen J G;Doesburg E B M;Burggraaf A J,Ross J R H .[J].Applied Catalysis,1990,57(01):127.
[9]	Bothe-Almquist CL.;Bobst A.;Smirniotis PG.;Ettireddy RP. .An XRD, XPS, and EPR study of Li/MgO catalysts: Case of the oxidative methylation of acetonitrile to acrylonitrile with CH4[J].Journal of Catalysis,2000(1):174-184.
[10]	Wang S B;Murata K;Hayakawa T;Hamakawa S,Suzuki K.[J].Chemical Communications,1999(01):103.
[11]	尹双凤,李莉,王恒秀,徐柏庆.碱液回流老化ZrO（OH）2制备纳米晶ZrO2的影响因素[J].化学学报,2003(06):869-877.
[12]	Wang S B;Murata K;Hayakawa T;Hamakawa S,Suzuki K .[J].Catalysis Letters,1999,59(2-4):173.
[13]	Landau M V;Gutman A;Herskowitz M;Shuker R,Bitton Y,Mogilyansky D .[J].Journal of Molecular Catalysis A:Chemical,2001,176(1-2):127.
[14]	Wang DJ.;Lunsford JH.;Rosynek MP. .THE EFFECT OF CHLORIDE IONS ON A LI+-MGO CATALYST FOR THE OXIDATIVE DEHYDROGENATION OF ETHANE[J].Journal of Catalysis,1995(1):155-167.
[15]	Tanaka S.;Tanigawa H.;Taniguchi M. .XPS and UPS studies on electronic structure of Li2O[J].Journal of Nuclear Materials: Materials Aspects of Fission and Fusion,2000(Pt.B):1405-1408.

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