介孔NiO、V/介孔NiO和镍钒复合氧化物的丙烷氧化脱氢制丙烯催化性能研究

作     者：特日格乐 

作者单位：内蒙古师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：照日格图

授予年度：2012年

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：介孔NiO 镍钒复合氧化物 丙烷 氧化脱氢 

摘      要：提高丙烷低温转化率和丙烯选择性是丙烷氧化脱氢制丙烯反应面临的重要问题之一，因此具有低温催化性能催化剂的制备成为研究者追求的目标。针对丙烷氧化脱氢制丙烯反应，本文研究了介孔NiO的制备条件并对其进行优化，把该方法拓展用于大比表面积NiVO复合氧化物和负载V的介孔NiO催化剂的制备，考察了催化剂的孔结构和Ni/V比对催化性能的影响。 1.分别以硝酸镍和乙酸镍为镍源制备了NiO催化剂，考察了镍源和制备方法对催化剂催化性能的影响，运用N吸附–脱附分析、XRD、H-TPR、XPS等技术进行了表征。结果表明，乙酸镍为镍源、软模板法制备出了介孔NiO，含有较多化学吸附氧物种O，提高了丙烯选择性和催化剂稳定性。 2.以聚乙二醇(PEG)为模板剂，尿素为均匀沉淀剂一步法制备出介孔NiO，考察了Ni(OH)沉淀前后PEG的加入、焙烧温度、PEG分子量大小对催化性能的影响。沉淀前加入PEG形成纳米粒子堆积介孔，焙烧温度控制NiO的介孔结构和晶化程度，PEG分子量对催化剂催化性能影响很小。 3.将介孔NiO的制备方法拓展至大比表面积NiVO复合氧化物的制备中，通过PEG与CTAB为结构导向剂的制备方法相比较发现，前者能够制备出不规则孔结构的大比表面积NiVO复合氧化物催化剂，保持其低温催化活性和稳定性。不同Ni/V摩尔比的NiVO的催化性能研究发现，钒含量较低时NiVO催化剂中NiO和NiVO共同存在，提高了催化性能。 4.通过水溶液浸渍法负载活性组分V，来改善V/NiO的催化性能。结果表明，纳米介孔xV/NiO催化剂可以提高丙烷转化率，但钒负载量增加时，比表面积减少，表面聚集态钒物种加速丙烯深度氧化，使丙烯选择性有所降低。