乙烷在钛酸盐复合氧化物上的氧化脱氢Ⅰ.锂掺杂对催化性能的影响

研究了掺杂钛酸盐催化剂用于乙烷氧化脱氢（ＯＤＨＥ）的催化行为，发现适量的Ｌｉ＋取代Ｔｉ４＋后可明显改善催化剂对乙烯的选择性．催化剂ＣａＴｉ０．９Ｌｉ０．１Ｏ３－δ在８５０℃时乙烷转化率和乙烯选择性分别为８７．８％和７１．７％，乙烯的单程收率为６３．０％；催化剂Ｓｒ０．９Ｃａ０．１Ｔｉ０．９Ｌｉ０．１Ｏ３－δ可在极宽的温度范围（７００～８５０℃）内保持很高的乙烯选择性（≥９０％）．Ｏ２－ＴＰＤ－ＭＳ和Ｈ２－ＴＰＲ实验结果表明，Ｌｉ＋取代Ｔｉ４＋后在催化剂晶格中产生非完全还原的氧（Ｏδ－），该氧物种是ＯＤＨＥ反应的活性氧种，直接与催化剂的乙烯选择性相关．ＯＤＨＥ反应机理与甲烷氧化机理具有某些相似性．反应条件考察结果表明，低空速有利于乙烷的低温转化，高空速可抑制气相中非催化反应的进行，有利于乙烯的选择性，尤其是高温下乙烯的选择性．