介孔催化剂上异丁烷脱氢制备异丁烯的研究的开题报告.docx

介孔催化剂上异丁烷脱氢制备异丁烯的研究的开题报告
一、选题背景
异丁烯是丁烯的同分异构体之一，是一种重要的烷烃化工原料，广泛用于生产丙烯、丁二烯、苯乙烯等化工产品。目前，工业上主要通过异丁烷脱氢制备异丁烯。该反应的传统催化剂是钼酸铝，但存在催化剂活性易降解、需高温高压等缺点。介孔催化剂由于其较高的比表面积、较好的催化活性和化学稳定性，受到了很多学者的关注。因此，本课题选取了介孔催化剂上异丁烷脱氢制备异丁烯的研究。
二、研究目的
1、制备介孔催化剂，并通过表征分析催化剂的物理化学性质。
2、将所制备的催化剂应用于异丁烷脱氢反应，分析催化剂对反应的影响，比较不同催化剂间的活性和稳定性。
3、对反应过程进行分析，探究影响催化剂活性的因素。
三、研究方法
1、介孔催化剂的制备：采用一种较为常见的溶胶-凝胶法合成介孔催化剂。
2、通过X射线衍射、氮气吸附-脱附等表征手段对催化剂进行物理化学性质的分析。
3、反应条件：将介孔催化剂放入装备好的高压反应釜中，将异丁烷加入反应釜中，通过调节温度、氢气流量、反应时间等条件，进行异丁烷脱氢反应。
4、通过气相色谱-质谱联用仪等手段对反应产物进行分析，分析和比较不同催化剂对反应的影响。
四、预期成果
1、制备出一种具有良好性能的介孔催化剂。
2、对催化剂的物理化学性质进行了详细的表征分析。
3、比较不同催化剂间的活性和稳定性。
4、明确影响催化剂活性的主要因素。
5、能够为异丁烷脱氢制备异丁烯提供一种新的催化剂。
五、研究意义
本课题选取了催化剂合成和应用领域的前沿课题，对于进一步提高异丁烷脱氢反应的效率，减少反应能耗、减少环境污染等具有重要意义。同时，研究中所要得到的介孔催化剂可以为其他反应提供一种新的催化剂选择。