介孔CeNiO催化剂的合成及其丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能

汪彩彩 ,  李建辉 ,  孙毅飞 ,  朱晓权 ,  黄传敬 ,  翁维正 ,  万惠霖

引用本文: 汪彩彩, 李建辉, 孙毅飞, 朱晓权, 黄传敬, 翁维正, 万惠霖. 介孔CeNiO催化剂的合成及其丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能[J]. 物理化学学报, 2011, 27(10): 2421-2426. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110932 shu
Citation:  WANG Cai-Cai, LI Jian-Hui, SUN Yi-Fei, ZHU Xiao-Quan, HUANG Chuan-Jing, WENG Wei-Zheng, WAN Hui-Lin. Synthesis and Catalytic Performances of Mesoporous CeNiO Catalysts for the Oxidative Dehydrogenation of Propane to Propene[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(10): 2421-2426. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110932 shu

介孔CeNiO催化剂的合成及其丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能

  • 基金项目:

    国家重点基础研究发展规划项目(973) (2010CB732300) (973) (2010CB732300)

    国家自然科学基金(21073148, 21033006, 20803060) (21073148, 21033006, 20803060)

    福建省自然科学基金(2009J01038)资助 (2009J01038)

摘要: 以十二烷基硫酸钠(SDS)和三嵌段共聚物P123为混合模板剂, 尿素为沉淀剂, 采用均匀沉淀法制备了具有介孔结构的NiO 和CeNiO催化剂. 考察了催化剂的丙烷氧化脱氢反应性能, 并利用N2吸附-脱附、透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和H2程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行了表征. 活性测试结果表明,在400-450°C范围内NiO 和CeNiO 催化剂有相似的催化性能, 但后者表现出较高的低温(<400°C)催化活性. 325°C反应时, 纯NiO上丙烯收率仅为3.1%, 而5CeNiO(nCe/nNi=5%)催化剂上丙烯收率高达12.2%. N2吸附-脱附和TEM结果表明, 制备的NiO 和CeNiO催化剂均有较大的比表面积且具有虫孔状介孔结构. H2-TPR结果表明, CeNiO催化剂中由于Ce的存在使得一部分氧物种的可还原性能明显增强, 这可能是该催化剂具有较高催化活性的重要原因.

English

    1. [1]

      (1) Cavani, F.; Ballarini, N.; Cericola, A. Catal. Today 2007, 127, 113.  (1) Cavani, F.; Ballarini, N.; Cericola, A. Catal. Today 2007, 127, 113.  

    2. [2]

      (2) Batiot, C.; Hodnett, B. Appl. Catal. A 1996, 137, 179.  (2) Batiot, C.; Hodnett, B. Appl. Catal. A 1996, 137, 179.  

    3. [3]

      (3) Liu,W.; Lai, S. Y.; Dai, H.;Wang, S.; Sun, H.; Au, C. T. Catal. Today 2008, 131, 450.  (3) Liu,W.; Lai, S. Y.; Dai, H.;Wang, S.; Sun, H.; Au, C. T. Catal. Today 2008, 131, 450.  

    4. [4]

      (4) Liu, Y. M.; Cao, Y.; Yi, N.; Feng,W. L.; Dai,W. L.; Yan, S. R.; He, H. Y.; Fan, K. N. J. Catal. 2004, 224, 417.  (4) Liu, Y. M.; Cao, Y.; Yi, N.; Feng,W. L.; Dai,W. L.; Yan, S. R.; He, H. Y.; Fan, K. N. J. Catal. 2004, 224, 417.  

    5. [5]

      (5) Liu, Y. M.; Cao, Y.; Zhu, K. K.; Yan, S. R.; Dai,W. L.; He, H. Y.; Fan, K. N. Chem. Commun. 2002, 2832.(5) Liu, Y. M.; Cao, Y.; Zhu, K. K.; Yan, S. R.; Dai,W. L.; He, H. Y.; Fan, K. N. Chem. Commun. 2002, 2832.

    6. [6]

      (6) Liu, Y. M.; Feng,W. L.;Wang, L. C.; Cao, Y.; Dai,W. L.; He, H. Y.; Fan, K. N. Catal. Lett. 2006, 106, 145.  (6) Liu, Y. M.; Feng,W. L.;Wang, L. C.; Cao, Y.; Dai,W. L.; He, H. Y.; Fan, K. N. Catal. Lett. 2006, 106, 145.  

    7. [7]

      (7) Chen, K.; Xie, S.; Bell, A. T.; Iglesia, E. J. Catal. 2001, 198, 232.  (7) Chen, K.; Xie, S.; Bell, A. T.; Iglesia, E. J. Catal. 2001, 198, 232.  

    8. [8]

      (8) Chen, K.; Iglesia, E.; Bell, A. T. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 646.  (8) Chen, K.; Iglesia, E.; Bell, A. T. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 646.  

    9. [9]

      (9) Chen, K.; Xie, S.; Bell, A. T.; Iglesia, E. J. Catal. 2000, 195, 244.  (9) Chen, K.; Xie, S.; Bell, A. T.; Iglesia, E. J. Catal. 2000, 195, 244.  

    10. [10]

      (10) Samson, K.; Klisinska, A.; Gressel, I.; Grzybowska, B. React. Kinet. Catal. Lett. 2002, 77, 309.  (10) Samson, K.; Klisinska, A.; Gressel, I.; Grzybowska, B. React. Kinet. Catal. Lett. 2002, 77, 309.  

    11. [11]

      (11) Dury, F.; Gaigneaux, E.; Ruiz, P. Appl. Catal. A 2003, 242, 187.  (11) Dury, F.; Gaigneaux, E.; Ruiz, P. Appl. Catal. A 2003, 242, 187.  

    12. [12]

      (12) Ducarme, V.; Martin, G. Catal. Lett. 1994, 23, 97.  (12) Ducarme, V.; Martin, G. Catal. Lett. 1994, 23, 97.  

    13. [13]

      (13) Jalowiecki-Duhamel, L.; Ponchel, A.; Lamonier, C.; D?Huysser, A.; Barbaux, Y. Langmuir 2001, 17, 1511.  (13) Jalowiecki-Duhamel, L.; Ponchel, A.; Lamonier, C.; D?Huysser, A.; Barbaux, Y. Langmuir 2001, 17, 1511.  

    14. [14]

      (14) Boizumault-Moriceau, P.; Pennequin, A.; Grzybowska, B.; Barbaux, Y. Appl. Catal. A 2003, 245, 55.  (14) Boizumault-Moriceau, P.; Pennequin, A.; Grzybowska, B.; Barbaux, Y. Appl. Catal. A 2003, 245, 55.  

    15. [15]

      (15) Liu, Y. M.;Wang, L. C.; Chen, M.; Xu, J.; Cao, Y.; He, H. Y.; Fan, K. N. Catal. Lett. 2009, 130, 350.  (15) Liu, Y. M.;Wang, L. C.; Chen, M.; Xu, J.; Cao, Y.; He, H. Y.; Fan, K. N. Catal. Lett. 2009, 130, 350.  

    16. [16]

      (16) He, Y.;Wu, Y.; Chen, T.;Weng,W.;Wan, H. Catal. Commun. 2006, 7, 268.  (16) He, Y.;Wu, Y.; Chen, T.;Weng,W.;Wan, H. Catal. Commun. 2006, 7, 268.  

    17. [17]

      (17) Wu, Y.; He, Y.; Chen, T.;Weng,W.;Wan, H. Appl. Surf. Sci. 2006, 252, 5220.  (17) Wu, Y.; He, Y.; Chen, T.;Weng,W.;Wan, H. Appl. Surf. Sci. 2006, 252, 5220.  

    18. [18]

      (18) Li, J. H.;Wang, C. C.; Huang, C. J.;Weng,W. Z.;Wan, H. L. Catal. Lett. 2010, 137, 81.  (18) Li, J. H.;Wang, C. C.; Huang, C. J.;Weng,W. Z.;Wan, H. L. Catal. Lett. 2010, 137, 81.  

    19. [19]

      (19) Li, J. H.;Wang, C. C.; Huang, C. J.; Sun, Y. F.;Weng,W. Z.; Wan, H. L. Appl. Catal. A 2010, 382, 99.  (19) Li, J. H.;Wang, C. C.; Huang, C. J.; Sun, Y. F.;Weng,W. Z.; Wan, H. L. Appl. Catal. A 2010, 382, 99.  

    20. [20]

      (20) Liu, Q.; Zhang,W. M.; Cui, Z. M.; Zhang, B.;Wan, L. J.; Song, W. G. Microporous Mesoporous Mat. 2007, 100, 233.  (20) Liu, Q.; Zhang,W. M.; Cui, Z. M.; Zhang, B.;Wan, L. J.; Song, W. G. Microporous Mesoporous Mat. 2007, 100, 233.  

    21. [21]

      (21) Liu, J.; Du, S.;Wei, L.; Liu, H.; Tian, Y.; Chen, Y. Catal. Lett. 2006, 60, 3601.(21) Liu, J.; Du, S.;Wei, L.; Liu, H.; Tian, Y.; Chen, Y. Catal. Lett. 2006, 60, 3601.

    22. [22]

      (22) Sominski, E.; Gedanken, A.; Perkas, N.; Buchkremer, H.; Menzler, N.; Zhang, L.; Yu, J. Microporous Mesoporous Mat. 2003, 60, 91.  (22) Sominski, E.; Gedanken, A.; Perkas, N.; Buchkremer, H.; Menzler, N.; Zhang, L.; Yu, J. Microporous Mesoporous Mat. 2003, 60, 91.  

    23. [23]

      (23) Banerjee, S.; Santhanam, A.; Dhathathreyan, A.; Rao, P. M. Langmuir 2003, 19, 5522.  (23) Banerjee, S.; Santhanam, A.; Dhathathreyan, A.; Rao, P. M. Langmuir 2003, 19, 5522.  

    24. [24]

      (24) Zhao, D. D.; Xu, M.W.; Zhou,W. J.; Zhang, J.; Li, H. L. Electrochim. Acta 2008, 53, 2699.  (24) Zhao, D. D.; Xu, M.W.; Zhou,W. J.; Zhang, J.; Li, H. L. Electrochim. Acta 2008, 53, 2699.  

    25. [25]

      (25) Liu, Y.; Zhao,W.; Zhang, X. Electrochim. Acta 2008, 53, 3296.  (25) Liu, Y.; Zhao,W.; Zhang, X. Electrochim. Acta 2008, 53, 3296.  

    26. [26]

      (26) Tan, Y.; Srinivasan, S.; Choi, K. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3596.  (26) Tan, Y.; Srinivasan, S.; Choi, K. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3596.  

    27. [27]

      (27) Liu, Y. M.; Cao, Y.; Dai,W. L.; Fan, K. N. Petrochemical Technology 2004, 33, 368.(27) Liu, Y. M.; Cao, Y.; Dai,W. L.; Fan, K. N. Petrochemical Technology 2004, 33, 368.

    28. [28]

      [刘永梅, 曹勇, 戴维林, 范康年. 石油化工2004, 33, 368.][刘永梅, 曹勇, 戴维林, 范康年. 石油化工2004, 33, 368.]

    29. [29]

      (28) Liu, Y. M. Preparation and Characterization of New Nanostructured Catalysts for Oxidative Dehydrogenation of Propane to Propene. Ph. D. Dissertation, Fudan University, Shanghai, 2004.(28) Liu, Y. M. Preparation and Characterization of New Nanostructured Catalysts for Oxidative Dehydrogenation of Propane to Propene. Ph. D. Dissertation, Fudan University, Shanghai, 2004.

    30. [30]

      [刘咏梅. 丙烷氧化脱氢制丙烯纳米催化剂的制备表征及应用[刘咏梅. 丙烷氧化脱氢制丙烯纳米催化剂的制备表征及应用

    31. [D]. 上海: 复旦大学, 2004.][D]. 上海: 复旦大学, 2004.]

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  982
  • 文章访问数:  3599
  • HTML全文浏览量:  71
文章相关
  • 发布日期:  2011-09-27
  • 收稿日期:  2011-06-02
  • 网络出版日期:  2011-07-27
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章