NiMo氮化物催化剂合成附其丙烷氨氧化催化性能翻译.docVIP

本科毕业论文(设计)科技文献翻译 《Ni‐Mo nitride catalysts:Synthesis and application in the ammoxidation of propane》 《Ni-Mo氮化物催化剂:合成及其丙烷氨氧化催化性能》 学 院 化学化工学院 姓 名 李 进 学 号 201007120138 年 级 2010 专 业 化学工程与工艺 指导教师 付庆涛 2014年 5月 Ni-Mo氮化物催化剂: 合成及其丙烷氨氧化催化性能 Xiaoqiang Fan ,Huimin Zhang ,Jianmei Li ,Zhen Zhao ,Chunming Xu ,Jian Liu ,Aijun Duan, Guiyuan Jiang ,Yuechang Wei 摘要: 分别采用溶胶-凝胶法、旋转蒸发微波干燥法、共沉淀法、浸渍法和机械混合法制备Ni-Mo氧化物前驱体. 以H2和N2的混合气为氮化气体, 采用程序升温氮化法合成了镍钼氮化物催化剂. 利用X射线衍射、总氮含量分析、X射线光电子能谱及H2程序升温还原对Ni-Mo氧化物前体及氮化物催化剂进行了表征. 将上述Ni-Mo氮化物催化剂用于丙烷氨氧化反应中. 结果表明,Ni-Mo氧化物前驱体的制备方法影响其氮化物催化剂上丙烷氨氧化应性能. Ni-Mo氮化物催化剂中氮物种的移动性及反应性对产物丙烯腈选择性的影响较大, 共沉淀法制备的催化剂存在大量的活性氮物种, 因而具有良好的催化丙烷氨氧化反应活性. 关键词: 镍钼氮化物; 丙烷氨氧化; 丙烯腈; 制备方法; 氮物种 引言 最近几年过渡金属氮化物由于其特殊的性能与那些VIII族金属[1]相似已经在许多催化反应中引起相当大的关注。其中，钼为基础的双金属氮化物在催化反应中已经引起了最广泛的关注，包括氨合成[2]，氨分解[3,4]，加氢脱硫[5]和加氢[6]。近日，在金属氮化物的兴趣透露他们的潜力，作为活性氮物种[7]贮藏和转化剂。哈格里夫斯组[8]发现Co3Mo3N中的晶格N是可交换的，并且可以H2/Ar下转化为Co6Mo6N。晶格N能供应N在H2的存在下反应。通过类比Mars-van Krevelen的机理在氧化反应中从氧化催化剂中输入晶格O，在氮化物中高移动性和可交换晶格种N也可能发生在Mars-van Krevelen机理中涉及氮的反应。 丙烯腈（ACN）广泛用于制造丙烯酸类纤维，丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯，丙烯酸和聚丙烯酰胺和弹性体。目前，具有高活性的发展和选择性催化剂氨氧化是重要的[9,10]，丙烷乙腈一步法氨氧化反应，在多相催化领域中引起了相当大的关注。可变催化剂体系中对于丙烷氨氧化项已有研究，包括钒磷氧化物催化剂[11]锑催化剂[12]，钼氧化物催化剂[13,14]与其他[15]。上田组[16]率先在微孔Mo-V-O基催化剂中使用杂多化合物，它在氧化和丙烷的氨氧化反应中的选择性中具有特定的多功能催化。但是，也有很少对丙烷在氮化物催化剂氨氧化反应的报道。在我们以前的工作中，在丙烷氨氧化反应生产丙烯腈[17]中镍钼双金属氮化物催化剂已经经过过测试，但他们的物理化学性质还需要进一步研究。最重要的是，其反应机理，尤其是在反应中N的影响并不清楚需要进行调查。 丙烷氨氧化的途径很复杂的，N的嵌入步骤是至关重要的。已知在不同的催化剂条件下机理是不同的[18,19]。最近，Olea等[20]提出了一种双Mars-van Krevelen机理同时涉及晶格O和N在VALON催化剂上的丙烷氨氧化。对于镍钼氮化物催化剂，去理解如果晶格N参与这一反应是一个值得研究的问题。在氧气和氨气的存在下，在镍钼双金属氮化物催化剂上N（两格N和表面N）流动性和反应性也是值得研究的。 此外，据报道氮化物的结构和化学性质取决于合成方法。通过几种方法完成了双金属氮化钼制备，包括氮化钼和金属[21]反应，氨解的复合物混合金属氯化物的前体[22]，和一种化学均一的分子前体的热分解反应[23]。大多数双金属钼的氮化都是由前体氧化物的氨解法[24]合成。在该方法中，氮化物的结构和化学性质取决于在氧化物氮化的过程中前体氧化物的结构和所用的条件。不同氧化物的氮化前体可以产生不同的阶段。然而，很少有关于双金属氮化物的合成及效果以及在氮化物催化剂中前体准备方法的影响的报道。对于影响氮化的一些因素进行了研究[25]，包括的氨气的流率，温度上升的速度，而最终的氮化温度。 Wise等人 [26]采用改进的程序用来N2/H2代替NH3解决了传热问题。基于Ni2Mo3N