稀土鎢基復(fù)合氧化物L(fēng)a-Fe-W-O超細(xì)微粒催化劑的合成、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文稀土鎢基復(fù)合氧化物L(fēng)aFeWO超細(xì)微粒催化劑的合成、結(jié)構(gòu)及性能研究姓名：陳平申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：有機(jī)化學(xué)指導(dǎo)教師：鄭小明20000501摘要成功地將x射線衍射全圖Rietveld分析方法應(yīng)用于鎢基復(fù)合氧化物L(fēng)a—Fe—W—O超細(xì)微粒體系的晶體結(jié)構(gòu)分析中，并詳細(xì)地解析了具有層狀結(jié)構(gòu)的LaFeW，O：的結(jié)構(gòu)組成關(guān)系，為此種材料在催化中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。通過Rietveld分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)LaFew0復(fù)合氧化物而言，隨

2、著體系中鐵組成的增加，只能形成具有層狀結(jié)構(gòu)的LaFeW30。：相，這種層狀結(jié)構(gòu)的LaFeW3012是由具有類黑鎢礦結(jié)構(gòu)的Fe2W209層與La2w40ls層交替疊加而成。La2W。O，，層由共棱連接的雙錐十二面體LaO。分別以共頂方式與孤立的WO。四面體和本身以共棱方式連接的WO。八面體連接構(gòu)成：共棱Fe2W209層由Fe06八面體和W06八面體共棱方式連接；L啦W4015和Fe2W209層之間以共棱方式連接起來。對(duì)于x=20(Fe：W

3、，O。：)的樣品，由于其分子本身結(jié)構(gòu)的疏松性，當(dāng)灼燒溫度升至600(2時(shí)，F(xiàn)e：w，O。：相即開始分解而轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2W06和W03的混合相，。而樣品LaFeW3012和La2w3012則穩(wěn)定得多，表明樣品物相結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性與體系中鑭和鐵的相對(duì)組成密切相關(guān)，體系中稀土L礦的存在能有效提高復(fù)合氧化物的熱穩(wěn)定性。首次評(píng)價(jià)了稀土鎢基復(fù)合氧化物L(fēng)a—Few0超細(xì)微粒催化劑用于對(duì)叔丁基甲苯部分氧化的催化性能。結(jié)果表明，復(fù)合氧化物超細(xì)微?；钚悦黠@高于

4、顆粒大、晶粒較完整的催化劑，其活性順序?yàn)椋壕酆辖j(luò)合法共沉淀法陶瓷法。采用聚合絡(luò)合法制備的超細(xì)微粒催化劑中，對(duì)叔丁基甲苯的轉(zhuǎn)化率幾乎隨反應(yīng)溫度和組成Fe(x)的增加而線性增大，而對(duì)叔丁基苯甲醛的選擇性先逐步增加而后有所下降i轉(zhuǎn)化率也隨O：TPD上低溫氧O。的脫附溫度的降低以及O。和O。相對(duì)氧脫附量s／s。。的增加而增加，但相對(duì)氧脫附量的進(jìn)一步增加，醛的選擇性卻大幅度降低，表明催化劑上的表面吸附氧物種O。和O。的活動(dòng)性及其相對(duì)量對(duì)選擇氧化催