乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应的铁/活性炭催化剂研究

催化学报 , 2000, 21(1): 27-30.

乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应的铁/活性炭催化剂研究

张维光 ^1, , 葛欣 ^2, , 孙磊 ^3, , 王喜章 ^4, , 沈俭一 ^5,

1.南京大学化学系,南京,210093

2.南京大学化学系,南京,210093

3.南京大学化学系,南京,210093

4.南京大学化学系,南京,210093

5.南京大学化学系,南京,210093

基金项目: 科技部科研项目国家自然科学基金(29973013)

关键词：铁/活性炭催化剂 , 乙苯 , 脱氢 , 逆水煤气变换 , 偶合反应 , 微分吸附量热

Study of Fe/AC Catalysts for the Coupling of Dehydrogenation of Ethylbenzene with Reversed Water-Gas Shift Reaction

研究了活性炭负载的Fe催化剂在乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应中的催化活性,考察了催化剂中的铁物相,添加Li, Na和K等碱金属以及CO2对催化活性的影响. 实验表明, Fe3O4可能是偶合反应的活性相. 在CO2气氛中,适当还原度的、经碱金属元素调变后的Fe/AC的催化活性较好,苯乙烯的选择性明显提高. 以NH3和CO2为探针分子,运用微分吸附量热技术表征了催化剂的表面酸碱性质. 结果表明,活性炭表面具有较多的弱酸位. 担载铁后,NH3的起始吸附热为96 kJ/mol, 吸附饱和覆盖度为112 μmol/g, 说明Fe/AC表面具有酸性; CO2的起始吸附热为72 kJ/mol, 吸附饱和覆盖度为7 μmol/g, 表明催化剂表面也有少量的碱位. 碱金属元素的加入减弱了Fe/AC催化剂表面上的酸强度,同时产生了一定量的碱性位,因而显著提高了苯乙烯的选择性. CO2的作用是及时除去脱氢反应产生的H2, 促进乙苯脱氢生成苯乙烯,并抑制乙苯的加氢裂解.

参考文献

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