氧化镍与载体相互作用对乙烷氧化脱氢的影响

摘要

研究了担载型催化剂Ni0/γ-Al2O3的乙烷氧化脱氢(ODHE)性能,发现在400-500℃的考察温区内,担载型Ni0较纯Ni0的乙烯选择性有较大提高,保持在80%-90%之间,其中含17%Ni的样品500℃时乙烷的转化率为31%,乙烯选择性达82%.XRD、H2-TPR及原位磁测量结果表明:催化剂的活性相是与载体相互作用较小的、处于表层的微晶态Ni0,Ni0中非化学计量氧仍为活性氧物种.催化剂焙烧温度的提高,一方面降低了活性相中非化学计量氧量,同时加剧了Ni0与载体γ-Al2O3的相互作用,二者均使活性降低.O2-TPD研究表明:与纯Ni0相比,在Ni0/γ-Al2O3中,其非化学计量氧的脱附温度发生变化,其中,α氧脱附温度向低温移动约50℃,而对乙烯选择性有关的β氧的脱出则向高温区移动了约200℃,正好与反应温区对应,进一步证实非化学计量氧与ODHE反应之间存在对应关系,上述结果表明那些对氧化镍还原有一定的阻碍作用,尤其阻碍镍深度还原(Ni2+→Ni0)的载体对促进反应的乙烯选择性是有利的.