羰基化石墨片催化丙烷氧化脱氢制丙烯

羰基化石墨片催化丙烷氧化脱氢制丙烯

论文摘要

以资源丰富的石墨片为原材料,通过简单的气相氧化处理制得羰基化石墨片,并发现羰基化石墨片可以高选择性催化丙烷氧化脱氢制丙烯:当丙烷转化率为12.4%时,丙烯的选择性高达73.9%,且副产物乙烯的选择性为13%。羰基化石墨片优良的烯烃选择性远超利用相同气相氧化处理的碳管,并且可以媲美目前催化性能最优的六方氮化硼材料。催化剂具有良好的稳定性,在505℃的反应温度下,经过48h的氧化脱氢反应测试后,催化剂性能无明显的衰减。多种表征技术表明:气相氧化处理不会破坏石墨片的结构,且保留了石墨自身的高温抗氧化性,而经过气相氧化处理羰基官能团的比例大幅度提高,羰基作为活性位与丙烷中的氢原子发生反应,自身形成羟基而丙烷则转换为丙烯,羟基在高温下与氧原子反应生成为羰基,从而完成催化剂的重生,继续下一个循环。这种发生在催化剂表面的可控催化方式,保证了丙烷氧化脱氢过程中选择性生成丙烯,避免了深度氧化。另外,石墨材料的来源广泛,成本低,作为催化剂可以极大地推动丙烷氧化脱氢的工业化。

论文目录

  • 1 实验方法
  •   1.1 催化剂的制备
  •   1.2 催化剂活性的评价
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 羰基化石墨片的高温抗氧化性考察
  •   2.2 羰基化石墨片催化丙烷氧化脱氢制烯烃的性能考察
  •   2.3 羰基化石墨片的结构表征
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 曹磊,代鹏程,刘丹丹,顾鑫,李良军,赵学波

    关键词: 羰基,石墨片,氧化脱氢,丙烷,丙烯

    来源: 无机材料学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 中国石油大学(华东)新能源研究院重质油国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(51702365),中央高校基本科研业务费专项资金资助(16CX05006A),山东省泰山学者特聘计划(ts201511017)~~

    分类号: TQ426;TQ221.212

    页码: 1187-1192

    总页数: 6

    文件大小: 587K

    下载量: 124

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