在过氧化氢存在下VPO催化剂对乙苯的选择氧化催化性能

研究了若干钒基催化剂在双氧水存在下对乙苯的液相选择性氧化催化性能.结果表明,在乙腈为溶剂的反应体系中,所研究的钒基催化剂包括VPO、VOPO4和V2O5等均表现出以苯乙酮为主产物的反应结果.对于具有(VO)2P2O7晶相的VPO催化剂,苯乙酮的最高选择性为70.7%,其催化性能与n(P)/n(V)、焙烧条件、双氧水的使用量、反应溶剂等因素有关.     

Nb、W、In掺杂对VPO催化剂催化正丁烷选择性氧化制顺酐的影响

采用有机相法制备钒磷氧(VPO)催化剂前体,合成了含Nb、In、W掺杂的VPO催化剂前体VOHPO_4·0.5H_2O,前体活化后冲压成三叶草成型柱体催化剂,并将催化剂扩孔处理后应用于正丁烷选择性氧化制顺酐反应中。实验结果表明,活化后催化剂的主要晶相由VOHPO_4·0.5H_2O前体转变为结晶的(VO)_2P_2O_7(V~Ⅳ)、VOPO4(V~Ⅴ)以及磷酸云母相(V~Ⅳ和V~Ⅴ混合相);成型后的催化剂具有较高的比表面积以及较大的孔体积;金属掺杂的成型催化剂在催化过程中表现出较高的丁烷转化率和顺酐选择性,有利于在高丁烷浓度条件下发挥较优的催化性能。     

乙苯选择性氧化制苯乙酮的实验研究

以V2O5和H3PO4为原料,采用有机溶剂法制得VPO催化剂,用于乙苯选择性催化氧化。研究了反应条件对乙苯选择性氧化制苯乙酮的影响,并用XRD对VPO催化剂的物相进行了表征。结果表明,VPO催化剂是由V4+的(VO)2P2O7物相和V5+的VOPO4物相组成;冰醋酸为该催化反应体系的最佳溶剂;当反应温度为343 K、催化剂用量为30 mg、乙苯用量为10.0 mL、冰醋酸用量为10.0 mL、H2O2用量为10.0 mL时,目的产物苯乙酮收率可达17.2 %。     

水蒸气和空气活化对VPO催化剂物性及催化性能的影响

在对钒磷氧（VPO）催化剂的前躯体进行活化的过程中,分别采用空气和水蒸气/空气混合气作为活化氛围。通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）等表征手段,考察了不同气氛活化催化剂的晶相结构和表面性质。结果表明：采用水蒸气/空气活化的VPO催化剂主要晶相是(VO)2P2O7,而采用空气活化的催化剂主要晶相是VOPO4;水蒸气的加入降低了催化剂中钒的平均价态（AV值）,提高了表面P/V原子比。当采用水蒸气/空气体积比1:3的混合气活化时,所得催化剂FVO-1的P/V原子比为1.17,AV值为4.198。 FVO-1催化剂对正丁烷选择性氧化制顺丁烯二酸酐反应的催化性能评价结果表明,正丁烷转化率达到87.10%,顺丁烯二酸酐选择性达到72.89%。     

Raman光谱在钒磷氧化物催化剂研究中的应用

钒磷氧复合氧化物（VPO）在正丁烷选择性氧化制顺丁烯二酸酐中具有较高的催化性能，但VPO催化剂是一个结构十分复杂的催化体系，不同的相态在正丁烷催化反应中的活性不同，而Raman光谱在研究VPO催化剂的晶体结构中发挥了重要的作用。从VPO催化剂的制备、活化、改性及反应过程等几个方面，介绍了Raman光谱在表征VPO催化剂多种晶相结构中的应用进展。Raman光谱在VPO催化剂表征方面具有独特的优势，为催化剂的多晶相组成分析提供了更高的灵敏度。     

VPO催化剂催化乙苯氧化制苯乙酮

以V_2O_5和磷酸为原料,采用有机溶剂法制得VPO催化剂;利用XRD,IR,TPR方法对VPO催化剂的物相及可还原性进行了表征;以乙苯选择性氧化制苯乙酮为探针反应,对VPO催化剂的催化性能进行了研究。表征结果表明,所制得的VPO催化剂中主要有V~(4+)的(VO)_2P_2O_7物相和V~(5+)的VOPO_4物相,即催化剂中存在V~(5+)/V~(4+)离子对,为乙苯选择性氧化反应提供了催化活性中心。以冰醋酸为溶剂、H_2O_2为氧化剂,将VPO催化剂用于乙苯选择性氧化反应时,在乙苯用量10.0mL、冰醋酸用量10.0mL、双氧水(H_2O_2质量分数30%)用量10.0mL、VPO催化剂用量30mg、反应温度343K、反应时间2.5h的条件下,产物苯乙酮的收率可达17.2%。     

Ni2P的制备及其含磷杂质对其催化DBT加氢脱硫性能的影响

分别以次磷酸(H3PO2)和氢氧化镍为磷源和镍源,采用低温H2等离子体还原法制备体相Ni2P,并研究其在加氢脱硫反应(HDS)中的催化性能。考察了等离子体电源输入电压的升高速率、还原气体(H2)流速、还原终电压和还原时间等因素对Ni2P的形成及其HDS催化性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)等手段对所制备的Ni2P样品进行分析表征,以二苯并噻吩(DBT)的十氢萘溶液(质量分数0.8%)为原料评价了Ni2P催化剂的HDS活性。结果表明,以H3PO2为磷源制备Ni2P过程中,H2等离子体还原条件控制对Ni2P单一晶相的形成非常重要。在非最佳还原条件下,所制备的Ni2P样品中会出现Ni2P4O12?10H2O、H3PO4和Ni(PO3)2等含磷杂质,这些杂质会抑制Ni2P的HDS活性。水洗可除去Ni2P中部分含磷杂质,催化剂的反应活性提高不明显;氨水洗涤可有效除去大部分含磷杂质,Ni2P催化剂的反应活性会有明显的提高。因此,Ni2P催化剂合成过程中形成的含磷杂质是影响其催化性能的一个重要因素,选择适宜的制备条件抑制含磷杂质的生成有助于增强催化性能。     

一步法制备纳米层状钒磷氧催化剂

以多聚磷酸为替代磷源、硝酸铋和二甲基亚砜为助剂,采用一步法制备了纳米层状钒磷氧(VPO)催化剂,采用XRD,SEM,XPS,FTIR,BET等方法对纳米层状VPO催化剂进行了表征,并对其催化正丁烷氧化制顺酐反应的性能进行了评价。表征结果显示,纳米层状VPO、催化剂的微观形貌呈玫瑰花苞状,花苞是由大量片层晶体堆积而成,花苞直径约为5～7μm,片层晶体厚度约为50～80nm;催化剂表面成分主要是(VO)_2P_2O_7。实验结果表明,纳米层状VPO催化剂的催化性能良好,在正丁烷与空气体积比1.5:98.5、气态空速1500 h~(-1)、反应温度400℃、反应时间72h的条件下,正丁烷转化率为79.4%,顺酐选择性为68.8%,顺酐收率为54.63%。     

正丁烷选择氧化制顺酐钒磷氧催化剂晶相结构的研究进展

用于正丁烷选择氧化制顺酐的钒磷氧(VPO)催化剂是一个非常复杂的体系,不同种类和性质的晶相直接影响VPO系催化剂的性能。总结了近年来国内外VPO系催化剂晶相结构的研究进展,分析了几种常见晶相的结构及其在催化反应过程中所起的作用,介绍了催化剂晶型的转化和组成控制,对未来开发性能优良的国产VPO系催化剂作出了展望。     

Ni_2P的制备及含磷杂质对其催化DBT加氢脱硫性能的影响

分别以次磷酸(H_3PO_2)和氢氧化镍为磷源和镍源,采用低温H_2等离子体还原法制备体相Ni_2P,并研究其在加氢脱硫反应(HDS)中的催化性能。考察了等离子体电源输入电压的升高速率、还原气体(H_2)流速、还原终电压和还原时间等因素对Ni_2P的形成及其HDS催化性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)等手段对所制备的Ni_2P样品进行分析表征,以二苯并噻吩(DBT)的十氢萘溶液(质量分数0.8%)为原料评价了Ni_2P催化剂的HDS活性。结果表明,以H_3PO_2为磷源制备Ni_2P过程中,H_2等离子体还原条件控制对Ni_2P单一晶相的形成非常重要。在非最佳还原条件下,所制备的Ni_2P样品中会出现Ni_2P_4O_(12)·10H_2O、H_3PO_4和Ni(PO_3)_2等含磷杂质,这些杂质会抑制Ni_2P的HDS活性。水洗可除去Ni_2P中部分含磷杂质,催化剂的反应活性提高不明显;氨水洗涤可有效除去大部分含磷杂质,Ni_2P催化剂的反应活性会有明显的提高。因此,Ni_2P催化剂合成过程中形成的含磷杂质是影响其催化性能的一个重要因素,选择适宜的制备条件抑制含磷杂质的生成有助于增强催化性能。     

正丁烷选择氧化流化床催化剂研究

采用非水溶剂还原法制取钒磷氧系流化床微球催化剂 ,用于正丁烷选择氧化制顺丁烯二酸酐 (顺酐 )反应 ,考查了催化剂制备过程中的影响因素 ,借助 XRD和 IR光谱分析研究证实了 ( VO) 2 P2 O7是正丁烷选择氧化的活性相 ,提出 Z型催化剂为较适宜的工业开发催化剂 ,所得正丁烷摩尔转化率为 78% ,顺酐重量收率为 97%。     

Preparation of VPO Catalysts and Effect of Zirconium Promoter on the Selective Oxidation of Pentane

1. Introduction The C5 cut, a relatively low-cost hydrocarbon stream in oil refining, has not found adequate use in petrochemical industry (Weissermel and Arpe, 1978). If it is used as liquid-petroleum-gas (LPG) component, the C5 cut is too heavy; while if it is used as gasoline component, the C5 cut is relatively too light. On the contrary, the demand for phthalic and maleic anhydrides is expected to grow at a rate of about 5% per year (Gleaves and Centi, 1993) due to their increasing app…     

The Effect of Cr,Ni, Fe,and Mn Dopants on the Performance of Hydrothermal Synthesized Vanadium Phosphate Catalysts for n-Butane Oxidation

Abstract

Vanadium phosphorus oxide (VPO) catalysts synthesized via hydrothermal method were introduced with some different dopants, Cr, Ni, Fe, and Mn during the preparation of the precursors, VOHPO₄ · 0.5H₂O. All modified precursors were subsequently transformed under reaction conditions to give the active phase, (VO)₂P₂O₇. Several techniques were used to characterize the physicochemical properties of the catalysts, such as X-ray diffraction (XRD), Brunauer–Emmett–Teller (BET), H₂-temperature programmed reduction (TPR), laser Raman spectroscopy (LRS), and chemical analysis. The catalytic performance of the catalysts for selective oxidation of n-butane to maleic anhydride has been carried out by using a fixed bed microreactor (673 K, gas hourly space velocity [GHSV] = 2,400 hr^?1). The results show that the addition of dopants into the VPO catalysts increased the surface area of the catalysts and induced the formation of V⁵⁺ phases as shown in XRD and LRS spectra that promoted the catalytic performance. A further water reflux treatment to all the precursors gave catalysts with only (VO)₂P₂O₇ phase. However, the activity and selectivity of these catalysts were reduced markedly.     

正丁烷在改性(VO)_2P_2O_7催化剂上氧化制顺酐的研究

在有机溶剂中制备了(VO)_2P_2Or,往其中添加各种助催化剂制备了一系列改性V-P-O催化剂,运用BET、XRD、NARP、TPD等进行了表征,并与正丁烷选择氧化反应加以关联。结果表明,各种助催化剂的加入诱发晶体失序与缺陷,从而增加了比表面积和表面V=0物种,进而促进了正丁烷氧化制顺酐的活性与选择性。研究了结构改变与性能改进之间的关系,并探讨了氧化反应活性中心和反应机理。     

不同氧化数的钒氧化物及FCC催化剂上沉积钒的程序升温还原表征

选用能对沉积钒和沉积镍的氧化数进行定量表征的程序升温还原（TPR）测试方法，考察了催化裂化催化剂上沉积金属氧化数对降低汽油硫含量的影响。结果表明．V2O3、V2O2、V2O5的最终还原产物是VO，催化剂上沉积钒与纯的钒氧化物出现TPR特征峰的温度范围相似；纯NiO易于被还原，而催化剂上沉积镍的TPR特征峰温度明显升高。择效活化处理导致催化剂上的沉积钒氧化数降低。在623～923K范围内，沉积钒的氧化数随着择效活化温度的增加而降低；923K时氧化数接近2。基本达到热力学平衡。沉积钒氧化数的降低改变了沉积钒的化学配位效应。有利于形成选择性降低汽油硫含量的活性中心，因而使得催化裂化汽油硫含量下降。当沉积钒的表观氧化数低于3时，催化剂的降硫效果大大提高。     

正丁烷氧化制顺酐V-P-O催化剂前驱物研究进展

介绍了５种Ｖ－Ｐ－Ｏ催化剂前驱物ＶＯＰＯ４·２Ｈ２Ｏ、ＶＯ（Ｈ２ＰＯ４）２、ＶＯＨＰＯ３·１．５Ｈ２Ｏ、ＶＯＣｎＨ２ｎ＋１ＰＯ３·ｘＨ２Ｏ、ＶＯ（Ｈ２ＰＯ３）２的研究进展，评述了它们的特性，为Ｖ－Ｐ－Ｏ催化剂进一步发展提出了展望。