多組分鉬鉍系催化劑還原機理及相關(guān)動力學(xué)研究.pdf

1、丙烯氨氧化反應(yīng)合成丙烯腈是典型的烴類選擇氧化過程，反應(yīng)遵循Redox機理，產(chǎn)物中的氧來自催化劑的晶格氧。在還原階段，催化劑中的晶格氧選擇氧化生成目的產(chǎn)物的過程是丙烯氨氧化反應(yīng)的關(guān)鍵步驟。因此，考察催化劑還原階段的反應(yīng)特性，了解晶格氧的來源和消耗規(guī)律，同時開展催化劑還原動力學(xué)研究，對提高催化劑的利用率具有重要意義。 在微型固定床反應(yīng)器中，丙烯和氨氣與新鮮催化劑進行氨氧化反應(yīng)，無氣相氧存在的條件下，選取不同的還原反應(yīng)時間，制備了不同

2、還原程度的催化劑樣品。通過XRD、Raman和XPS測定不同還原程度催化劑中的主要物相結(jié)構(gòu)和離子價態(tài)分布，以此分析催化劑還原階段的反應(yīng)機理。將催化劑和氫氣接觸，在反應(yīng)天平上發(fā)生還原反應(yīng)，測量其質(zhì)量變化，可以得到催化劑還原過程的TG曲線，以此得到催化劑還原反應(yīng)的動力學(xué)參數(shù)，確定催化劑還原反應(yīng)的動力學(xué)機理模型。 對不同還原程度催化劑的表征結(jié)果表明，催化劑還原過程分4步序貫進行；Fe2Mo3O12和（Fe/Co/Ni）MoO4中的晶格

3、氧通過體相擴散向鉬酸鉍遷移；催化劑的儲氧能力不僅與鉬酸鉍有關(guān)，還與Fe2Mo3O12和（Fe/Co/Ni）MoO4有關(guān)；還原生成的FeMoO4，MoO2和Bi主要分布于催化劑體相；在還原過程中，元素Mo，Bi首先在催化劑表面富集，然后向體相遷移；元素Fe，Co，Ni由體相向表面遷移。 通過分析催化劑還原過程的TG曲線，運用多種方法求取MB-98催化劑還原過程的反應(yīng)機理，確認(rèn)催化劑還原過程遵循“化學(xué)反應(yīng)級數(shù)控制（n=2）”機理。其