具有纳米结构的钒磷氧催化剂的制备、表征及合成机理

催化学报 , 2009, 30(4): 284-290.

具有纳米结构的钒磷氧催化剂的制备、表征及合成机理

高浩华 ^1, , 高金森 ^2, , 李春福 ^3, , 刘先明 ^4,

1.中国石油大学重质油国家重点实验室,北京,102249;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川,成都,610500

2.中国石油大学重质油国家重点实验室,北京,102249

3.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川,成都,610500

4.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川,成都,610500

关键词：铋盐 , 二甲基亚砜 , 助剂 , 钒磷氧催化剂 , 纳米结构 , 正丁烷 , 顺酐

Preparation, Characterization, and Synthesis Mechanism of Nanostructured Vanadium Phosphorous Oxide Catalysts

在采用有机相法制备钒磷氧 (VPO) 催化剂前驱体的过程中, 添加铋盐、二甲基亚砜 (DMSO) 和聚乙二醇, 制得了一系列催化剂, 并将其用于正丁烷选择氧化反应. 结果表明, 当 V:Bi:DMSO 摩尔比 = 1:0.0035:0.1 时, VPO 催化剂上的顺酐摩尔收率最高, 达 55.1%. 低温氮气吸附、X 射线衍射、扫描电子显微镜、X 射线能谱和傅里叶变换红外光谱表征结果表明, 该催化剂的比表面积达到 38.2 m2/g, 有沿 (200) 晶面的择优取向, Bi 原子取代 V 原子, 形成固溶体, 引起 P 在表面富集, 生成了大量具有纳米尺度的催化剂颗粒. 三种助剂在催化剂前驱体形成过程中协同作用, 降低了前驱体晶体成核过程的表面能, 加速了 VOHPO4·0.5H2O 的形核速率, 阻抑了前驱体颗粒的聚集长大, 形成了稳定的纳米颗粒.

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