掺杂CaTiO3体系上甲烷氧化偶联反应的研究

被引：27

作者：

于春英

李文钊

齐爱华

机构：

[1] 中国科学院大连化学物理研究所

来源：

催化学报 | 1994年 / 05期

关键词：

甲烷，氧化偶联，掺杂钙钛矿，电导，氧物种;

D O I：

暂无

中图分类号：

O621.254.1 [];

学科分类号：

摘要：

受主杂质Ｍ（Ｌｉ＋、Ｍｇ２＋、Ａｌ３＋）部分替代ＣａＴｉＯ３中Ｔｉ４＋形成的ＣａＴｉ０．９Ｍ０．１Ｏ３－δ具有稳定的类似ＣａＴｉＯ３的正交晶格结构．掺杂元素的价态变化与样品的ｐ型导电性、活泼氧物种的形成及甲烷氧化偶联（ＯＣＭ）的活性之间有着规律性的依赖关系，即随掺杂元素价态降低，Ｐ型导电性增强，活泼氧物种的浓度增加，Ｃ２选择性和收率也相应提高．其中ＣａＴｉ０．９Ｌｉ０．１Ｏ３－δ的Ｐ型电导最大，它的ＯＣＭ性能也最好，其甲烷转化率为３５．７％，Ｃ２选择性５３．９％，Ｃ２收率１９．２％．ＴＰＲ和ＸＰＳ结果证明掺杂可引起活泼氧物种的形成，活泼氧物种的浓度和它的迁移能力与掺杂元素的价态有关．纯ＣＨ４与催化剂表面晶格氧物种的反应表明，催化剂表面上通常的晶格氧物种Ｏ２－有利于甲烷的完全氧化生成ＣＯｘ，而掺杂引起的活泼氧物种Ｏδ－（０＜δ＜２）有利于甲烷的偶联生成Ｃ２烃．ＣａＴｉ０．９Ｌｉ０．１Ｏ３－δ在１５０ｈ内ＯＣＭ的反应性能稳定，说明杂质Ｌｉ占据晶格中Ｔｉ位置后，可使Ｌｉ的流失速率大大减慢．

引用

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