周凌
,
李然家
,
李剑锋
,
沈师孔
催化学报
在钒磷氧(VPO)催化剂中添加适量铈锆复合氧化物,得到了一种新型的铈锆复合钒磷氧催化剂.该催化剂对丁烷选择性氧化制顺酐反应的催化性能比纯VPO催化剂有了显著提高. 在丁烷/空气共进料反应条件下,其顺酐收率比纯VPO催化剂提高了一倍;在无氧反应条件下,其可参与选择性氧化制顺酐的晶格氧量为纯VPO催化剂的2.2倍.BET比表面积测试、X射线衍射、钒平均价态测定和程序升温实验等表征结果表明,混合在催化剂活性相中的少量铈锆复合氧化物参与了VPO体系的氧化还原过程,并起到了以下两方面的作用:(1) 促进了(VO)2P2O7相的形成,稳定了钒的平均价态,有利于最终形成晶相结构良好和反应性能稳定的VPO催化剂; (2)显著提高了VPO催化剂的氧化还原性能,大大增加了催化剂的可逆储氧量.
关键词:
氧化铈
,
氧化锆
,
氧化钒
,
氧化磷
,
复合氧化物
,
晶格氧
,
正丁烷
,
氧化
,
顺酐
李然家
,
余长春
,
代小平
,
沈师孔
催化学报
采用热重分析技术在甲烷气氛下考察了储氧材料Fe2O3提供晶格氧的过程,用甲烷/氧切换反应和在线质谱检测方法研究了以Fe2O3晶格氧代替气相氧用于甲烷部分氧化制合成气的可能性. 结果表明,Fe2O3在甲烷气氛下的还原过程包括Fe2O3→Fe3O4和Fe3O4→FeO→Fe,甲烷被氧化为CO2和H2O. 在750 ℃下进行的CH4/O2切换反应结果表明,首先,约25%的CH4与Fe2O3中的晶格氧反应,生成CO2和H2O,然后,生成的CO2和H2O与剩余的约75%的CH4在Ni/Al2O3催化剂上进行蒸汽重整和CO2重整,从而按燃烧-重整机理实现甲烷部分氧化制合成气. 选择合适的CH4/O2切换条件,可使甲烷高转化率、高选择性地生成合成气.
关键词:
晶格氧
,
甲烷
,
部分氧化
,
合成气
,
氧化铁
,
镍
,
氧化铝
,
燃烧-重整
刘加庚
,
楼辉
,
徐端钧
,
马福泰
,
徐元植
催化学报
用浸渍法制备了组成为V2O5∶P2O5∶SiO2=20∶x∶100(x=0～60,质量比)的V-P-O/SiO2催化剂,用TPR, IR和TPD法测定了苯和氧在催化剂表面的吸附,在无气相氧和吸附氧存在的条件下用连续TPD方法测定了苯化学吸附与催化剂表面活性端基氧之间的关系. 发现V-P-O/SiO2催化剂对苯的吸附至少有四种吸附中心,但有两种吸附中心是不具有催化活性的,一种对应于苯的物理吸附,而另一种则被CO2所占据.V-P-O/SiO2催化剂表面上氧的吸附随催化剂中P2O5含量的增加而增加,而苯的化学吸附随催化剂表面活性端基氧的增加而增加.
关键词:
硅胶
,
氧化钒
,
氧化磷
,
负载型催化剂
,
吸附中心
,
晶格氧
赵坤
,
何方
,
黄振
,
郑安庆
,
李海滨
,
赵增立
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60084-X|
采用燃烧法制备了Sr掺杂钙钛矿型氧化物La1-xSrxFeO3(x =0,0.3,0.5,0.9)载氧体,对载氧体分别进行X射线衍射、扫描电镜和H2程序升温还原反应表征,在热重循环装置和固定床反应装置上考察甲烷与载氧体晶格氧的部分氧化反应.结果表明, La1-xSrxFeO3氧化物中的晶格氧适用于甲烷部分氧化制合成气,晶格氧的得失是一个可逆过程, Sr的掺杂提高了载氧体的供氧能力,5次循环后载氧体得失晶格氧的能力没有明显的衰减.从甲烷转化率、n(H2)/n(CO)比以及H2和CO的选择性等方面来考虑, x =0.3-0.5比较理想,甲烷转化率维持在70%左右,气体产物中n(H2)/n(CO)约为2, CH4没有发生明显的裂解.
关键词:
钙钛矿
,
晶格氧
,
热重循环
,
部分氧化
,
合成气
赵坤
,
何方
,
黄振
,
李海滨
,
赵增立
工程热物理学报
采用燃烧法制备了钙钛矿型氧化物LaFe1-xNixO3(x=0.1、0.15、0.2、0.3)用于甲烷化学链水蒸气重整过程,通过两步分别获得合成气(H2+CO)和H2.在固定床反应装置上考察甲烷与载氧体的部分氧化过程以及还原态的载氧体与水蒸气的氧化反应过程.结果表明,CH4与LaFe1-xNixOa载氧体恒温反应的最佳温度为800～850°C,反应的前10min甲烷与载氧体以部分氧化为主,主要生成合成气H2和CO. 10 min之后反应以CH4裂解为主.水蒸气氧化阶段,Ni的掺杂量为x=0.1和x=0.3时的H2浓度最高,分别为7.2％和8.3％.
关键词:
LaFe1-xNixO3
,
钙钛矿
,
晶格氧
,
合成气
,
氢气
魏永刚
,
王华
,
敖先权
,
张翅远
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2008.01.014
介绍了一种合成气制取的新方法-熔融盐中用晶格氧直接部分氧化甲烷制取合成气技术,对该技术的概念进行了阐述.以CeO2为氧载体,对反应过程进行了热力学分析,结果表明以CeO2中晶格氧直接部分氧化甲烷制合成气是可行的.在固定床石英反应器中对非熔融盐体系下的氧载体进行了性能评价,并用XRD技术进行了氧载体的表征.在750～900 ℃温度范围内,分别对(0.462×104)/h,(0.924×104)/h,(1.386×104)/h三种空速进行了实验,同时对产物气中n(H2)/n(CO)进行了考察,结果表明,(0.924×104)/h的空速和900 ℃的温度比较适于合成气的制取,失去晶格氧的CeO2-x有着很好的氧再生能力.
关键词:
熔融盐
,
CeO2
,
晶格氧
,
部分氧化
,
合成气
李然家
,
余长春
,
代小平
,
沈师孔
催化学报
用自燃烧法制备了钙钛矿型La0.8Sr0.2FeO3催化剂. 用H2-TPR考察了催化剂表面的氧消耗过程,用程序升温表面反应(TPSR)研究了甲烷与催化剂表面氧物种的反应,用在线质谱脉冲反应和甲烷/氧切换反应研究了催化剂的晶格氧选择氧化甲烷制合成气. 结果表明,催化剂上存在两种氧物种,无气相氧存在时,强氧化性氧物种首先将甲烷氧化为CO2和H2O; 而后提供的氧化性较弱的晶格氧具有良好的甲烷部分氧化选择性,可将甲烷氧化为合成气CO和H2 (选择性可达95%以上). 在900 ℃下的CH4/O2切换反应结果表明,甲烷能与La0.8Sr0.2FeO3中的晶格氧反应选择性地生成CO和H2,失去晶格氧的La0.8-Sr0.2FeO3能与气相氧反应恢复其晶格氧. 在合适的反应条件下,用La0.8Sr0.2FeO3催化剂的晶格氧代替分子氧按Redox模式实现甲烷选择氧化制合成气是可能的.
关键词:
甲烷
,
钙钛矿型氧化物
,
晶格氧
,
部分氧化
,
合成气
