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乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应的铁/活性炭催化剂研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:01:33
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乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应的铁/活性炭催化剂研究【摘要】:研究了活性炭负载的Fe 催化剂在乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应中的催化活性,考察了催化剂中的铁物相,添加Li, Na

【摘要】:研究了活性炭负载的Fe 催化剂在乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应中的催化活性,考察了催化剂中的铁物相,添加Li, Na 和K 等碱金属以及CO2 对催化活性的影响. 实验表明,Fe3O4 可能是偶合反应的活性相. 在CO2气氛中,适当还原度的、经碱金属元素调变后的Fe/AC的催化活性较好,苯乙烯的选择性明显提高. 以NH3 和CO2为探针分子,运用微分吸附量热技术表征了催化剂的表面酸碱性质. 结果表明,活性炭表面具有较多的弱酸位. 担载铁后,NH3 的起始吸附热为96 kJ/mol, 吸附饱和覆盖度为112 μmol/g, 说明Fe/AC表面具有酸性;CO2 的起始吸附热为72 kJ/mol, 吸附饱和覆盖度为7 μmol/g, 表明催化剂表面也有少量的碱位. 碱金属元素的加入减弱了Fe/AC催化剂表面上的酸强度,同时产生了一定量的碱性位,因而显著提高了苯乙烯的选择性.CO2 的作用是及时除去脱氢反应产生的H2 , 促进乙苯脱氢生成苯乙烯,并抑制乙苯的加氢裂解. 【作者单位】: 南京大学化学系!南京210093 南京大学化学系!南京210093 南京大学化学系!南京210093 南京大学化学系!南京210093 南京大学化学系!南京210093
【关键词】铁/活性炭催化剂 乙苯 脱氢 逆水煤气变换 偶合反应 微分吸附量热
【基金】:国家自然科学基金!( 批准号:29973013) 国家科技部科研基金
【分类号】:O643.32
【正文快照】: 苯乙烯(STY)是重要的化工原料,其产量的90%由乙苯(EB)在氧化铁催化剂上直接脱氢制得.该工艺需要高温和大量的过热水蒸气,能耗较大,并且苯乙烯产率受到热力学平衡的限制.运用空气氧化乙苯脱氢的方法,可以通过氢的氧化放热提供热量,但对苯乙烯的深度氧化较

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