金屬氧化物催化機(jī)理

1、精選文檔 氨吸附脫附法爭辯發(fā)覺隨著在 MoO3 P2O5體系中加入少量的Bi2O3后催化劑的酸性快速增加，并達(dá)到極大值，然后隨Bi2O3的量增加而下降 親核氧化反應(yīng)的第一步是有機(jī)分子的活化，然后進(jìn)行氧離子的親核加成作用 催化劑要活化烴類并使其進(jìn)一步進(jìn)行氧化反應(yīng)，必需具備酸性和氧化還原兩種催化功能，并且這兩種功能又必需相互協(xié)同進(jìn)行 不同氧化物上的試驗(yàn)結(jié)果表明：第V、族過渡金屬氧化與配位多面體形成不同類型的鍵合方式，并且在確定有機(jī)分子親核插入機(jī)理中起著重要的作用原料產(chǎn)物催化劑載體助劑甲醇丙烯丙烯丁烯丁烷甲醛丙烯醛丙烯酸順丁烯二酸酐順丁烯二酸酐Fe2O3 MoO3Fe2O3 MoO3 TiO2Bi2

2、O3 MoO3；CoO MoO3；SnO2 MoO3；TeO2 MoO3CoO Bi2O3 MoO3；Co TeO2 MoO3；As2O3 Nb2O5 MoO3；Sb2O5 V2O5 MoO3 V2O5 P2O5 V2O5 P2O5；V2O5 MoO3SiO2SiO2 Al2O3；SiO2SiO2Cr、Co、MoFe、Ni、Cu、Cd、Te、P Fe、Cu、Sn、Te、 P Cu Nb Al KCe 晶格氧離子O2-是親核試劑，它沒有氧化性質(zhì),它們可以通過親核加成插入到烴類分子缺電子的位置上，導(dǎo)致選擇性氧化，這種方式生成的含氧化合物的類型取決于反應(yīng)物分子與催化劑表面活性中心之間形成的中間態(tài)結(jié)構(gòu)

3、 強(qiáng)親電性的O2-和O-物種進(jìn)攻有機(jī)分子中電子密度最高的部分進(jìn)行親電加成形成過氧或環(huán)氧化合物，并且進(jìn)一步發(fā)生斷裂而使烴分子降解起始，烯烴形成飽和醛，而芳烴形成相應(yīng)的酸酐 在高溫時(shí)，高反應(yīng)性的飽和醛快速發(fā)生全氧化催化劑要活化烴類并使其進(jìn)一步進(jìn)行氧化反應(yīng)，必需具備酸性和氧化還原兩種催化功能，并且這兩種功能又必需相互協(xié)同進(jìn)行 催化劑的酸堿性質(zhì)變化對催化反應(yīng)選擇性的影響不是由于分子中官能團(tuán)反應(yīng)力量轉(zhuǎn)變而引起的，而僅是轉(zhuǎn)變了吸附性質(zhì)，即轉(zhuǎn)變反應(yīng)物或產(chǎn)物分子在催化劑表面上的停留時(shí)間（1）丁烯氧化脫氫的工業(yè)催化劑 Bi Mo氧化物體系。在這類催化劑中，Mo或Bi Mo氧化物是主要活性組分，堿金屬、鐵系元素、

4、B元素的氧化物主要起到提高活性、選擇性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用，SiO2或 A12O3作為載體 以Sb或Sn的氧化物為基礎(chǔ)的二組分或多組分氧化物催化劑 以Ti氧化物為基礎(chǔ)的多組分混合氧化物是近年來開發(fā)的一類催化劑 鐵酸鹽催化劑體系 H 198型鐵系催化劑如何確定半導(dǎo)體氧化物為n 型或p 型 n型氧化物的金屬離子應(yīng)當(dāng)有簡潔達(dá)到的較低的氧化態(tài)；如：ZnO和Fe3O4。 p型氧化物的金屬離子應(yīng)有簡潔達(dá)到的高的氧化態(tài)；如：Cu2O和CoO。在空氣中加熱的效果類別例失去氧n 型ZnO, Fe2O3, TiO2, CdO, V2O5, CrO3, CuO得到氧p 型NiO, CoO, Cu2O, SnO, Pb

5、O, Cr2O3p型半導(dǎo)體活性最高，其次是絕緣體，n型半導(dǎo)體活性最低。1. 兩種以上的吸附部位 陰離子，金屬陽離子的不同變價(jià)。 如：Cr2O3/載體，Cr3+是加氫和脫氫反應(yīng)活性中心，Cr5+是化學(xué)吸附中心和催化聚合反應(yīng)活性中心。 氧化物的氧離子則是含氧化合物的強(qiáng)化學(xué)吸附位。 如：CO2與氧化物中的O2-以碳酸根的形式化學(xué)吸附：CO2 + O2- CO32- MVK機(jī)理對催化劑的要求：1）需要兩類活性中心，其中之一能吸附反應(yīng)物分子，另一個(gè)必 須能轉(zhuǎn)變氣相氧分子為晶格氧；2）必需含有可變價(jià)金屬離子。通常由雙金屬氧化物組成，如 MoO3-Bi2O3，MoO3-SnO2等，也可以由可變價(jià)態(tài)的單組分氧化物構(gòu)成。萘在V2O5催化劑上氧化：1）萘與氧化物反應(yīng)，萘被氧化，氧化物被還原；2）被還原的氧化物與氣相氧反應(yīng)回到初始狀態(tài)。3.M=O鍵能大小與催化劑表面脫氧力量復(fù)合氧化物催化劑給出氧的趨勢，為衡量它是否能進(jìn)行選擇性氧化的關(guān)鍵。假如M=O鍵解離出氧的熱效應(yīng)HD小，則給出易，催化劑活性高，選擇性小；假如HD大，則給出難，催化活性低；只有HD適中，催化劑有中等活性，選擇性好。從 CO2可逆吸附量曲線可以看出，隨著Bi2O