納米復合催化劑催化氧化環己烷制環己烯的研究.pdf

1、本文以氣態環己烷催化氧化脫氫制取環己烯為目標反應，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系列納米復合氧化物催化劑，借助DSC-TG、TEM、XRD和FT-IR等技術對催化劑進行了表征與分析，并對目標反應與催化性能作了系統的研究。獲得了如下一些有意義的結論： 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，從而實現了納米TiO2不需依賴煅燒溫度由銳鈦礦相向金紅石相的轉變。對于目標反應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，單層分布時發生了Mo與O-Ti的鍵合作用，同時使TiO2表面水分子發生解離反應，活化時脫去-OH產生Mo6+和Mo-O-活性中心；多層分布時以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同作用，K、Al、V的存在均能影響其協同作用。 ③運用正交實驗對催化劑組成以及催化反應條件進行了優化，篩選出了最優的催化反應方案。最優的催化劑組成是：Mo負載量為4wt％、K含量為2.5wt％、V2O5含量為3.9wt％的納米復合催化劑。最優催化反應條件：反應溫度為310℃、反應氣流速為55mL·min-1、反應氣中環己烷與氧氣的摩爾比為1.6。該催化劑和該反應條件可在轉化