酸碱改性对MnO_x催化氧化性能的影响

论文摘要

Mn离子具有多种价态,且同种锰氧化物又具有许多不同的晶型,因而锰氧化物具有十分丰富的结构,被广泛地用做氧化反应的催化剂。在多相催化中,活性位所处的微环境对催化剂活性有重要的影响。本论文旨在通过调变锰氧化物表面酸碱性,改善锰氧化物催化氧化性能。论文采用沉淀法和直接焙烧法两种方法制备锰氧化物。然后浸渍不同量的H3PO4或KOH于锰氧化物上,得到了改性后的催化剂。采用XRD、TPR、N2吸脱附、XRF、酸碱滴定的测试手段对制备的催化剂进行了表征。结果表明,酸改性后锰氧化物催化剂依然保持斜方相Mn2O3的晶型,改性后的锰氧化物催化剂比未改性的锰氧化物催化剂更难还原,比表面积下降,酸量增加。碱改性使得催化剂晶相由斜方相的Mn2O3逐渐向α-MnO2转变,碱改性后的锰氧化物催化剂比未改性的锰氧化物催化剂更易还原。最后,将改性过后的催化剂用于四氢萘、环己烷、乙苯、环己烯、苯甲醛的氧化,采用氧气做氧化剂。结果显示,酸改性对四氢萘、环己烷、乙苯的氧化有不利影响,这是锰氧化物催化剂改性后难还原引起的；而对环己烯、苯甲醛的氧化有利,这与催化剂表面酸性变化引起底物在催化剂上更易吸附有关；碱改性对四氢萘、环己烷、乙苯、环己烯、苯甲醛的氧化都有利,这与K引起催化剂晶相变化等原因有关。

论文目录

• 摘要
• AbstraCt
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 金属/非金属表面酸、碱改性的研究进展
• 1.2.1 金属/非金属表面酸改性的研究进展
• 1.2.2 金属表面碱改性的研究进展
• 1.3 研究思路
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要原料和试剂
• 2.2 催化剂的制备
• 2.2.1 锰氧化物的制备
• 2.2.2 锰氧化物酸改性
• 2.2.3 锰氧化物碱改性
• 2.3 催化剂活性评价
• 2.3.1 氧化反应
• 2.3.2 气相色谱分析条件
• 2.3.3 反应产物分析
• 2.4 催化剂表征
• 2.4.1 X-射线粉末衍射（XRD）物相分析
• 2-TPR测定'>2.4.2 H₂-TPR测定
• 2.4.3 比表面、孔容和孔径测定
• 2.4.4 XRF测定
• 2.4.5 酸性测定
• 3PO₄改性对MnO_x催化氧化性能的影响'>第三章 H₃PO₄改性对MnO_x催化氧化性能的影响
• 3.1 引言
• 3.2 催化剂表征结果分析
• 3.2.1 XRD测定分析
• 3.2.2 TPR测定分析
• 3.2.3 比表面、孔容和孔径分析
• 3.2.4 酸性测定
• 3.2.5 沉淀法、焙烧法对比选择
• 3.3 沉淀法制备Mn-P-Y催化剂的活性测定
• 3.3.1 四氢萘的氧化
• 3.3.2 环己烷的氧化
• 3.3.3 乙苯的氧化
• 3.3.4 环己烯的氧化
• 3.3.5 苯甲醛的氧化
• 3.4 小结
• x催化氧化性能的影响'>第四章 KOH改性对MnO_x催化氧化性能的影响
• 4.1 引言
• 4.2 催化剂表征结果分析
• 4.2.1 XRD测定分析
• 4.2.2 TPR测定分析
• 4.2.3 比表面、孔容、孔径及XRF分析
• 4.3 沉淀法制备Mn-K-Y催化剂的活性测定
• 4.3.1 四氢萘的氧化
• 4.3.2 环己烷的氧化
• 4.3.3 乙苯的氧化
• 4.3.4 环己烯的氧化
• 4.3.5 苯甲醛的氧化
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢