Co-Al_(2)O_(3)高效催化CO_(2)氧化乙苯脱氢制苯乙烯
Highly efficient Co-Al_(2)O_(3) catalysts for oxidative dehydrogenation of ethylbenzene to styrene with CO_(2)作者机构:太原理工大学化学学院山西太原030024 太原理工大学化学工程与技术学院山西太原030024
出 版 物:《燃料化学学报(中英文)》 (Journal of Fuel Chemistry and Technology)
年 卷 期:2023年第51卷第11期
页 面:1683-1690页
核心收录:
学科分类:081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学]
基 金:国家自然科学基金(22378286,21975174) 中央引导地方科技发展资金(YDZJSX2021A014)资助
摘 要:采用溶胶-凝胶法制备了不同Co含量的nCo-Al_(2)O_(3)催化剂(n=2%、5%、10%、15%、20%),研究了Co含量对催化剂结构和CO_(2)氧化乙苯脱氢性能的影响。结果发现,nCo-Al_(2)O_(3)催化剂上孤立的Co^(2+)离子与催化活性具有良好的对应关系,表明孤立的四面体Co^(2+)物种是其活性位点。Co-Al_(2)O_(3)催化剂上的Co物种结构和催化性能与Co含量相关。Co含量较低(≤10%)时,催化剂上优先形成孤立的四面体Co^(2+)物种;随着Co含量的增加,孤立的Co^(2+)位点增加,催化剂活性随之提高。Co含量较高(10%)时,催化剂上形成Co_(3)O_4晶体颗粒,导致孤立的Co^(2+)位点减少,催化剂活性降低。10Co-Al_(2)O_(3)表现出最佳催化性能,550℃下乙苯转化率达64.4%,苯乙烯选择性为99.3%,反应30 h后,催化剂仍无明显失活,表明孤立的Co^(2+)活性位点具有良好的结构稳定性和优异的抗积炭性能。