Mo/HZSM-5上甲烷芳构化的诱导期──钼物种的部分还原和碳物种的沉积  

INDUCTION PERIOD OF METHANE AROMATIZATION OVER Mo/HZSM 5 Partial Reduction of Mo Species and Deposition of Carbonaceous Species

作　　者：姜辉[1] 崔巍[1] 舒玉瑛[1] 徐奕德[1] 

机构地区：[1]中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,大连116023

出　　处：《催化学报》1999年第3期213-218,共6页

基　　金：国家自然科学基金;中国石油化工科技开发公司资助项目

摘　　要：在无 氧条件下 ， Ｍｏ／ Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ５ 催 化剂表 现出良好 的催化甲 烷芳构 化性能． 采用 脉冲 反应， Ｔ Ｐ Ｓ Ｒ， Ｔ Ｐ Ｒ ， Ｕ Ｖ Ｒａ ｍ ａｎ ， Ｘ Ｒ Ｄ 和 Ｂ Ｅ Ｔ 等手段 研究了 反应的诱 导期． Ｂ Ｅ Ｔ 和 Ｘ Ｒ Ｄ 结果表 明，钼物种较好 地分散于 分子筛 的外表面 和孔道内 ． Ｔ Ｐ Ｓ Ｒ 和 Ｔ Ｐ Ｒ 结果 表明， 在苯 产生 之前 催化 剂上 至少有两种 不同形式 的高价 钼物种被 部分还原 ． 参 照 Ｍｏ Ｏ３／ Ａｌ２ Ｏ３ 的 Ｔ Ｐ Ｒ 结 果，认 为这 两种 高价 钼物种可能 是以多 聚酸盐和 微晶形式 存在的 Ｍｏ Ｏ３ ． Ｕ Ｖ Ｒａ ｍ ａｎ 光谱 表明，催 化剂表面 确实存 在八面体配位的 多聚酸盐 钼物种 ； 而 Ｘ Ｒ Ｄ 没有 检测到 微晶钼物 种的存 在． 脉 冲反应结 果表 明，预 还原 可以缩短反 应诱导 期，而某种 类型积 碳的存在 对缩短 反应诱导 期更为有 利． 根据以上 结果，认 为诱导期是反应 活性相 逐渐形成 的过程， 包括高 价 钼物 种的 部 分还 原 和碳 物种 的 沉积， 而 后者 可能 对 反应更为重 要．MoO 3/HZSM 5 catalyst shows good ability in dehydrogenation and aromatization of CH 4 in the absence of O 2. The induction period of the reaction was investigated by pulse reaction method combining with TPSR, TPR, UV Raman, XRD and BET analyses. BET and XRD results showed that the Mo species were well dispersed on the surface and in the channels of the zeolite. TPSR and TPR results revealed that there were at least two kinds of Mo species that could be and needed to be reduced before the C 6H 6 formation on the catalyst. It was suggested that the two kinds of Mo species might be polymolybdate MoO 3 and crystalline MoO 3. UV Raman spectra showed the existence of octahedrally coordinated surface polymolybdate species. XRD, however, did not detect any crystalline MoO 3. In addition, pulse reaction results demonstrated that the prereduction of the catalyst could shorten the induction period and the deposition of some kind of carbonaceous species was more beneficial. It was proposed that the induction period was the process of active phase formation which included partial reduction of Mo species and deposition of carbonaceous species and the latter was more important to the title reaction.

关 键 词：甲烷 芳构化 诱导期 钼 催化剂 HZSM-5 

分 类 号：TQ241[化学工程—有机化工] O643.36[理学—物理化学]