LiMn_2O_4/TiO_2催化劑上甲烷氧化偶聯(lián)反應(yīng)性能的研究

【摘要】：采用固相反應(yīng)法制備了具有尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn_2O_4/TiO_2系列催化劑,探討了TiO_2、Li/TiO_2、Mn/TiO_2、LiMn_2O_4及LiMn_2O_4/TiO_2等不同組成催化劑的甲烷氧化偶聯(lián)反應(yīng)性能,采用XRD、XPS、CO_2-TPD和H_2-TPR等表征方法對該系列催化劑進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,具有尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn_2O_4化合物具有較高的甲烷氧化偶聯(lián)催化活性,在775℃、0.1MPa、7200mL/(h·g),CH_4∶O_2(體積比)為2.5的條件下,甲烷轉(zhuǎn)化率可達(dá)25.8%,C2選擇性可達(dá)43.2%。TiO_2的存在不僅進(jìn)一步提高了甲烷轉(zhuǎn)化率和C2選擇性,還有效抑制了甲烷完全氧化形成CO_2的過程。負(fù)載8%LiMn_2O_4的LiMn_2O_4/TiO_2催化劑性能達(dá)到最優(yōu),此時甲烷轉(zhuǎn)化率達(dá)到31.6%,C2選擇性為52.4%,CO_2選擇性降低到26.3%。考察了不同焙燒溫度對催化劑活性的影響,850℃為LiMn_2O_4/TiO_2催化劑的最佳焙燒溫度。 【作者單位】： 浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院能源化學(xué)工程系;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷氧化偶聯(lián) 尖晶石 LiMnO TiO 協(xié)同作用
【分類號】：O643.36
【正文快照】： 乙烯是石油化工的龍頭產(chǎn)品,長期依賴于石油的裂解路線生產(chǎn),由此產(chǎn)生的環(huán)境污染等問題日趨嚴(yán)重。隨著石油資源的逐漸貧乏、全球天然氣探明儲量的增加和人們環(huán)保意識的不斷提高,尋找新的乙烯生產(chǎn)路線、優(yōu)化能源利用結(jié)構(gòu)成為能源發(fā)展的必然趨勢。而甲烷氧化偶聯(lián)反應(yīng)(OCM)制取乙烯

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