SiO2負載的Ru-Cu雙金屬氧化物催化劑上以氧氣為氧化劑的丙烯環(huán)氧化反應(yīng).pdf

1、本論文對Sio2負載銅釘雙金屬氧化物催化劑上以氧氣為氧化劑的丙烯環(huán)氧化反應(yīng)的性能進行了研究,考察了釕銅雙金屬氧化物催化劑的性能及穩(wěn)定性,對催化劑進行了動力學(xué)的研究,通過多種手段表征催化劑并進行構(gòu)效關(guān)聯(lián)。論文還對堿金屬修飾的2wt％RuOx-5wt％CuOX/Sio2催化劑進行了初步研究。
　　 SiO2負載銅釕雙金屬氧化物催化劑上丙烯環(huán)氧化反應(yīng)的性能相比于單金屬氧化物催化劑有較大的提高,在2wt％RuOx-5wt％CuOx/Si

2、O2催化劑上,得到了最大的環(huán)氧丙烷(PO)選擇性(35.9％)。我們對該催化劑進行了穩(wěn)定性考察,在反應(yīng)進行25 h的過程中,丙烯轉(zhuǎn)化率和PO選擇性均基本維持不變,該催化劑穩(wěn)定性很好。
　　 反應(yīng)動力學(xué)研究表明,2wt％RuOx-5wt％CuOx/SiO2催化劑上反應(yīng)活化能與2wt％RuOx/SiO2催化劑較為相近,而與5wt％CuOx/SiO2催化劑相差較大。在2wt％RuOx/SiO2和5wt％CuOx/SiO2催化劑上,主要

3、的部分氧化產(chǎn)物是丙烯醛,而2wt％RuOx-5wt％CuOx/SiO2催化劑上,主要部分氧化產(chǎn)物為PO。通過考察接觸時間對反應(yīng)性能的影響,我們發(fā)現(xiàn),在2wt％RuOx-5wt％CuOx/SiO2催化劑上,丙烯環(huán)氧化生成PO和α-氫氧化生成丙烯醛是平行進行的,但是隨著接觸時間的延長,丙烯醛更易發(fā)生深度氧化。
　　 溶膠-凝膠法制備的SiO2及SiO2負載銅釘催化劑的比表面積為600-800m2·g-1,但是,分析比表面積和催化劑性

4、能可知,比表面積不是影響催化劑性能的主要原因。從XRD研究可知,2wt％RuOx-5wt％CuOx/SiO2催化劑中銅和釕以CuO和RuO2形式存在的。從高倍透射電鏡研究可知,載體SiO2表面既存在孤立的RuO2粒子,也存在RuO2與CuO相鄰近的納米復(fù)合物。認為,RuO2與CuO納米復(fù)合物應(yīng)該是催化劑性能有很大提高的主要原因。
　　 在2wt％RuOx-5wt％CuOx/SiO2催化劑上添加堿金屬后,丙烯轉(zhuǎn)化率會有所降低,但是