噻吩脱硫过程中钒氧化物晶格氧的作用

摘要

以γ-Al2O3、VO2和V2O5为催化剂,在连续固定床微反装置上、500℃下,考察了噻吩在常压下的脱硫反应过程,并进行了噻吩原位吸附红外光谱、XPS光电子能谱、XRD等表征.结果表明,在催化裂化反应条件下,采用具有单纯L酸中心的催化剂时,噻吩脱硫反应的转化率很低；采用具有单纯氧化还原中心的催化剂时,噻吩可被氧化成CO、CO2及SO2,但转化率也较低；采用既具有酸中心又具有氧化-还原中心的V2O5时,由于酸中心和氧化-还原中心的协同作用,噻吩脱硫反应的转化率最高,H2S和SO2的产率也最高.催化裂化反应条件下,噻吩可以被钒氧化物的晶格氧氧化,同时V2O5与VO2失去部分晶格氧被还原为V2O3等低价态产物；由于V2O5比VO2活泼晶格氧数目多,较易被还原,因此噻吩脱硫反应的SO2产率更高.V2O5表面存在的L酸中心Vn+-O-V为噻吩的初始吸附中心,L酸中心与临近的V=O双键的作用促进了噻吩的氧化.