赵玉宝
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曾燕伟
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陶克毅
催化学报
通过沉淀、回流和掺杂等方法制备了ZrO2呈四方相及单斜相的SO2-4/ZrO2(SZ),并用XRD,TEM,低温N2-BET和吡啶吸附IR等技术定量地测定和探讨了SZ的结构特征和表面超强酸性及其对丁烷异构化反应的催化活性. 结果表明,ZrO2呈单斜相结构的SZ表面Brnsted(B)酸与Lewis(L)酸的浓度比[B]/[L]较ZrO2以四方相为主的SZ高约40%,但其对丁烷异构化反应的比催化活性则较后者低约31%;由掺Mg2+所制备的ZrO2呈四方相的SMZ具有与ZrO2呈纯单斜相的SZ非常接近的[B]/[L]比,且表现出比未掺Mg2+的ZrO2以四方相为主的SZ更高的比催化活性. 从催化剂晶相结构对表面B酸浓度及强度影响的角度进行了讨论.
关键词:
固体酸
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硫酸化氧化锆
,
吡啶吸附
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红外光谱
,
超强酸性
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丁烷
,
异构化
袁晓红
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赵玉宝
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金燕仙
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翁维正
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万惠霖
催化学报
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.
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
催化学报
用氧化硅掺杂硫酸化氧化锆可以增强硫酸化氧化锆的酸性. 以413～453 K下甲醇液相脱水为模型反应考察了改进催化剂的性能. 结果表明,在掺杂和未掺杂氧化硅的硫酸化氧化锆催化剂上甲醇均相继脱水生成二甲醚和乙烯. 在掺杂了氧化硅的催化剂上还有一定量的丙烯生成,而未掺杂氧化硅的催化剂上则没有丙烯生成.
关键词:
硫酸化氧化锆
,
氧化硅
,
甲醇脱水
,
二甲醚
,
乙烯
,
丙烯
