納米復(fù)合催化劑催化氧化環(huán)己烷制環(huán)己烯的研究.pdf

1、本文以氣態(tài)環(huán)己烷催化氧化脫氫制取環(huán)己烯為目標(biāo)反應(yīng)，采用溶膠-凝膠法制備了載體TiO2和MoO3/TiO2、MoO3-MO/TiO2(其中MO=Al2O3，K2O，V2O5)、MoO3-K2O-V2O5/TiO2系列納米復(fù)合氧化物催化劑，借助DSC-TG、TEM、XRD和FT-IR等技術(shù)對(duì)催化劑進(jìn)行了表征與分析，并對(duì)目標(biāo)反應(yīng)與催化性能作了系統(tǒng)的研究。獲得了如下一些有意義的結(jié)論： ①在載體納米TiO2的制備過程中，通過原料濃度、加料

2、方式、陳化時(shí)間等條件的改變，可以很好地控制納米TiO2粉體的形貌和晶相，以及同一樣品中銳鈦礦相和金紅石相的含量，從而實(shí)現(xiàn)了納米TiO2不需依賴煅燒溫度由銳鈦礦相向金紅石相的轉(zhuǎn)變。對(duì)于目標(biāo)反應(yīng)的催化活性是銳鈦礦相納米TiO2較金紅石相的高。 ②MoO3在載體TiO2上呈單層和多層分布，單層分布時(shí)發(fā)生了Mo與O-Ti的鍵合作用，同時(shí)使TiO2表面水分子發(fā)生解離反應(yīng)，活化時(shí)脫去-OH產(chǎn)生Mo6+和Mo-O-活性中心；多層分布時(shí)以Mo=

3、O、Mo-O-活性物種為主。脫氫中心和供氧中心之間存在協(xié)同作用，K、Al、V的存在均能影響其協(xié)同作用。 ③運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)催化劑組成以及催化反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，篩選出了最優(yōu)的催化反應(yīng)方案。最優(yōu)的催化劑組成是：Mo負(fù)載量為4wt％、K含量為2.5wt％、V2O5含量為3.9wt％的納米復(fù)合催化劑。最優(yōu)催化反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度為310℃、反應(yīng)氣流速為55mL·min-1、反應(yīng)氣中環(huán)己烷與氧氣的摩爾比為1.6。該催化劑和該反應(yīng)條件可在轉(zhuǎn)化