正丁烷異構(gòu)化的反應(yīng)機(jī)理和催化劑制備研究.pdf

1、一學(xué)校代碼二二擘 野：一一 博■三學(xué)位論文一一：j 皇 一 ≥_- ，一‘．_ _“ 一} ? 亳：? 7 ． 一一 一。正丁烷異構(gòu)化的反應(yīng)機(jī)理和催化劑制備研究。院．系( 所) ： 化學(xué)系 ．。’ 。一 一■二二，．- 2專? 業(yè)： 物理瓦掌≥1 一。 一一 ： ’二一一7 ．． 、一姓 名j 鄒艷．． 二一一氣一一。．j 一 一一一乏。指導(dǎo)教! I i | j ：一一賀鶴勇教授 蔓一～ ‘：- 一t ?。 ：’‘一。堯甫占一藉一i ，

2、‘．之0 0 i 葷4 詞1 5 } r ·二”一一～， ～：大．舒一 後．；骶一÷正丁烷異構(gòu)化的反應(yīng)機(jī)理和催化劑制備研究裂解反應(yīng)生成丙烷和戊烷( 包括異戊烷) ，通過(guò)形成的丁烯中間體進(jìn)行的寡聚反應(yīng)形成碳沉積。詳細(xì)研究W O x ／Z r 0 2 上的正丁烷異構(gòu)化反應(yīng)的影響因素，結(jié)果如下：無(wú)氫氣存在下，P t 的存在對(duì)正丁烷異構(gòu)化的速率影響不大，同時(shí)產(chǎn)物種類及分布與W Z相似，表明在酸性位上進(jìn)行正丁烷異構(gòu)化反應(yīng)。反應(yīng)

3、中2 0 —3 0 ％的大量碳沉積說(shuō)明在金屬位P t 上進(jìn)行了正丁烷脫氫反應(yīng)。目[ 1 P t 有經(jīng)典雙功能催化劑中金屬位的脫氫作用。氫氣氣氛下，較低溫度時(shí)P t 催化正丁烷氫解為主：只有在較高反應(yīng)溫度下，P t 才顯示出一定的金屬．酸雙功能催化作用?？赡艿脑蚴牵涸赑 t 表面烷烴和氫氣的吸附與活化有競(jìng)爭(zhēng)性，如果質(zhì)子遷移速度L L C 。中間體( C 4 2 ) 從活化中心遷移離開速度快。C 4 中間體就發(fā)生氫解。較高反應(yīng)溫度下，C

4、a 中間體遷移速度加快，部分C 。中間體可成功遷移至酸中心發(fā)生異構(gòu)化。還發(fā)現(xiàn)對(duì)W O 。／Z r 0 2 及P t 促進(jìn)的W O 。／Z r 0 2 進(jìn)行氫氣預(yù)處理可以提高催化劑的活性。本工作還探索了固體酸催化劑的新的制備方法。首先，利用室溫固相法合成了固體超強(qiáng)酸催化! §f l C s ，H 3 - x P W l 2 0 4 0 。該方法制備的樣品在比表面、X R D 、I R 及表面酸量等方面的性質(zhì)與傳統(tǒng)液相法制備的樣品

5、基本一致。利用正丁烷異構(gòu)化反應(yīng)測(cè)定固相制備的樣品與液相法制備的樣品催化活性基本～致。另外，采用C s 2 C 0 3 或C s N 0 3 制備的樣品其正丁烷異構(gòu)化活性均無(wú)明顯差異，表明C s 2 C 0 3 或C s N 0 3 均是可用作室溫固相法制備磷鎢雜多酸銫鹽的銫源。固相法制備磷鎢雜多酸銫鹽方法簡(jiǎn)單，利于工業(yè)化生產(chǎn)。其次，探索了利用低溫陳化法制備S Z 和w z 。陳化可改善S Z 和W Z 催化劑的洗滌性能，低溫陳化效果更佳