甲烷氧化偶聯(lián)反應(yīng)（OCM）是將天然氣直接轉(zhuǎn)化為C2烴（C2H4+C2H6）的有效途徑之一,其工業(yè)化將改變石油化工的行業(yè)格局,具有重大的應(yīng)用價值和戰(zhàn)略意義。Na-W-Mn/Si02催化劑因其優(yōu)越的反應(yīng)性能和良好的高溫穩(wěn)定性成為目前最具有工業(yè)化前景的催化劑之一。然而,較低的產(chǎn)率和過高的反應(yīng)溫度是阻礙其工業(yè)化的關(guān)鍵因素。近幾年研究發(fā)現(xiàn),對于Na-W-Mn體系催化劑,不同類型的硅載體對于催化劑在較低溫度下的反應(yīng)性能有顯著影響,純硅SBA-15分子篩作為載體相比普通Si02具有較好的OCM反應(yīng)性能;Ti摻雜能有效降低Na-W-Mn體系催化劑的OCM反應(yīng)溫度。據(jù)此,本文制備了 Na-W-Mn/Ti-SBA-15催化劑,并與TS-1,Ti-MWW和普通Si02負(fù)載的催化劑進(jìn)行對比,考察其在不同溫度下的甲烷氧化偶聯(lián)反應(yīng)性能。結(jié)果表明Na-W-Mn/Ti-SBA-15催化劑在較低溫度下具有更加優(yōu)異的反應(yīng)性能,這一方面是由于Ti的摻雜能有效提高W在較低溫度下活化甲烷的速率,并促進(jìn)催化劑的活性組分向表面遷移;另一方面是由于不同載體會影響活性組分和活性氧物種的分布,Ti-SBA-15負(fù)載的催化劑具有較高的表面... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２不同尺寸結(jié)構(gòu)Ｌａ２０３催化劑的形貌和反應(yīng)性能［４５】??

？??次在ＯＣＭ反應(yīng)條件下測試催化劑的導(dǎo)電性，并發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)條件下的導(dǎo)電性和催??化性能有著明顯的正相關(guān)（如圖１．４）。在反應(yīng)條件下的Ｍｎ有著較好的導(dǎo)電性，??ＭｎＣＶＮａ］ＷＣＶＳｉＣｈ催化劑反應(yīng)活性也較佳。??＞ｉｄｄ?（?ａｌ｝ｄ＞Ｍ?Ｃ＇ｏｍｌｕｒｔｉ＼ｉｔ＞（ＣＸ＇Ｍ０２）??ｌ？．〇?ｊ??７０００??，６－°！?＼?織，??／?＼?：１??ｒ〇．丨丨?／八繼丨Ｉ??Ｍ?／?Ｌ＼?＼?３０００?￥??１?＼??，＾＞７?＼?圓??０．０?？??、？?Ｃｒ?Ｍｎ?Ｆｒ?Ｃｏ?７ｊｉ??圖１．４催化劑產(chǎn)率與導(dǎo)電性之間的關(guān)系Ｉ６９］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｙｉｅｌｄ?ａｎｄ?ｃａｔａｌｙｓｔ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ＾６９３??１３??

Ｆｉｇｕｒｅ?１．６?Ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｆ?ａｄｄｉｎｇ?Ｍｇ?ａｎｄ?Ｔｉ?ｔｏ?ｓｉｌｉｃａ【８４Ｊ??Ｙｉｌｄｉｚ等［８５，８６］全面研究了各種二氧化硅載體材料對Ｎａ－Ｗ－Ｍｎ體系催化劑在??ＯＣＭ反應(yīng)中催化性能的影響，反應(yīng)結(jié)果如圖１．７所示。載體材料主要是購買的??或者自制的不同比表面，不同孔道結(jié)構(gòu)的二氧化硅，各催化劑采用同樣的制備方??法，活性化合物前體和考評條件，ＸＲＤ也表明各催化劑有相同的物相結(jié)構(gòu)，Ｓｉ〇２??都由無定型Ｓｉ〇２轉(zhuǎn)化為比表面積較小的ａ－方英石，但性能仍然有明顯差別，可??見Ｎａ－Ｗ－Ｍｎ／Ｓｉ０２催化劑中二氧化硅載體材料對ＯＣＭ反應(yīng)活性有重要影響。二??氧化硅載體材料中活性較好的是ＳＢＡ－１５，相比于其他硅載體材料，在選擇性相??同的情況下ＣＨ４轉(zhuǎn)化率接近兩倍，這可能是由于ＳＢＡ－Ｉ５載體材料的有序介孔結(jié)??構(gòu)使活性組分均勻分散并暴露更多的活性位點。在７２５°Ｃ下ＣＨ４轉(zhuǎn)化率和Ｃ２選??擇性分別為９％和３５％Ｘｏｌｍｅｎａｒｅｓ等［８７】報道了用價格更低的ＣＯＫ－１２替代ＳＢＡ－??１５作為催化劑載體能取得同樣的ＯＣＭ反應(yīng)性能。??１８?Ｔ???Ｓ１??１５?？？？？？？？？？＃？．＊．?＃Ｓ２??？—響？？？？？？？？?Ｓ３?Ｃｏｄ＜？?Ｏｒｉｇｉｎ?〇１?Ｓｕｐｐｏｎ??已?ＳＩ?ＢＡＳＦ．?Ｄｌｌ－１０??Ｃ?１２?＿?魯?Ｓ４?Ｓ２?Ｓｉｇｎｕ－Ａｌｄｉｉｃｈ．?ｇｒａｄｒ?９２３．?ｐｏｒｅ?ｓｉｉｅ?３０Ａ＇??Ｓ３?Ｓｉｇｉｍ．?ｆｕｍｅｄ

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本文編號：3474166