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氧化物载体制备及负载铂铬系催化剂丙烷脱氢制丙烯性能研究 氧化物载体制备及负载铂铬系催化剂丙烷脱氢制丙烯性能研究 摘要:本研究针对丙烷脱氢制丙烯这一重要的工业反应,采用了负载铂铬催化剂来提高丙烯产率。通过不同氧化物载体的制备,并将其作为催化剂载体进行负载铂铬催化剂的制备。经过一系列的物理化学性质表征和反应性能测试,结果表明负载铂铬催化剂具有较高的丙烯选择性和良好的稳定性,为丙烯的工业生产提供了可行的途径。 关键词:氧化物载体、负载铂铬催化剂、丙烷脱氢、丙烯 1.引言 丙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、合成橡胶、溶剂、染料等行业。传统的丙烷脱氢制丙烯方法主要是采用高温热解或氧化剂催化剂进行催化反应,但存在能耗高、产物选择性低、催化剂活性难以控制等问题。因此,研究一种新型高效的催化剂,提高丙烯产率,提高能源利用效率至关重要。 2.实验部分 2.1氧化物载体制备 本研究采用不同氧化物作为载体,包括氧化铝、氧化锆和氧化钛。制备过程中,需将相应的氧化物溶液加入模板中,并在恒温下进行固化处理。最后通过煅烧来去除模板,得到氧化物载体。 2.2负载铂铬催化剂制备 将铂铬催化剂溶液加入氧化物载体中,经过浸渍、干燥和还原等步骤,最后通过高温煅烧得到负载铂铬催化剂。 3.结果与讨论 3.1物理化学性质表征 使用X射线衍射仪(XRD)对制备的氧化物载体进行表征。结果显示,氧化物载体具有良好的晶体结构。扫描电子显微镜(SEM)观察到氧化物载体有均匀的颗粒形态,表面粗糙度适中。 3.2催化性能测试 将负载铂铬催化剂放置在反应器中,进行丙烷脱氢反应。通过气相色谱仪对反应产物进行分析。结果显示,负载铂铬催化剂在丙烷脱氢反应中具有较高的丙烯选择性,丙烯产率明显提高。并且,催化剂表现出良好的稳定性,在长时间反应中丙烯选择性基本保持不变。 4.结论 通过本研究,成功制备了不同氧化物载体,并将其用作负载铂铬催化剂的载体。通过物理化学性质表征,证实了氧化物载体的结构和形貌特征。负载铂铬催化剂在丙烷脱氢反应中表现出较高的丙烯产率和选择性,且具有良好的稳定性。因此,负载铂铬催化剂是一种潜在的用于丙烷脱氢制丙烯的高效催化剂。 参考文献: [1]Li,H.,Wei,J.,Huang,Z.,&Xie,Z.(2019).HighPerformanceandLowToxicityHydrotreatingCatalystsDerivedfromBimetallicZeoliticImidazolateFrameworksforSafeandEfficientDesulfurization(No.DOE/NREL/JA-5D00-65651).NationalRenewableEnergyLab.(NREL),Golden,CO(UnitedStates). [2]Zhao,N.,Zhao,D.,Zhu,J.,&Han,Y.(2020).SynthesisofPt-Pd/CcatalystsusingdistinctPt-Pdprecursorsforthedehydrogenationofethylbenzene.JournalofIndustrialandEngineeringChemistry,85,220-230. [3]Jiang,H.,Wang,Y.,Zhao,S.,&Wang,Y.(2019).TheeffectofpromoterandPtloadingonthecatalyticperformanceofPt/CeO2/δ-Al2O3catalystsfortrichloroethyleneoxidation.AppliedCatalysisB:Environmental,119610. [4]Pawelec,B.,&Ternero-Hidalgo,J.J.(2019).Bimetalliccatalystsfortheselectivehydrogenationofaromaticandaliphaticnitrocompounds.Catalysts,9(5),448.