| 一步水熱法制備二氯丙烷催化劑xCr/AlaOs對二氯丙烷脫氫的研究水熱法制備二氯丙烷催化劑的表征圖4-1為采用水熱法制備的二氯丙烷催化劑的XRD圖，從圖中看出所有二氯丙烷在角度為Ze=.60,4s.80和67.30的三處峰屬于y-A1203的特征峰fs6-s，而且所有的二氯丙烷中并沒有出現氧化鉻的任何特征峰。根據單層分散理論，像Cr0、化合物有自發地在二氯丙烷催化劑表面形成單層或者亞單層的趨勢，當氧化物的含量低于載體的閡值，氧化鉻就會在載體表面成單層分布狀態，否則氧化鉻就以結晶態存在。隨著鉻含量的增加，所有的二氯丙烷并沒有出現氧化鉻的晶體峰出現，這表明CrOX化合物均勻分散在y-A1203載體上，活性物質均勻分別在載體上有利于產生更多飛活性中心，從而提高二氯丙烷催化劑的的催化活性。為了去探究二氯丙烷催化劑表面活性組分鉻的氧化狀態，所有的二氯丙烷通過紫外可見光譜進行分析，紫外光譜圖如圖4-2所示，所有的二氯丙烷在270和369nm出均出現兩處強吸收峰，而這歸屬于重鉻酸鹽中的。Cr6+電荷轉移，驗證出二氯丙烷催化劑表面催在Cr6+物系s9,6o,6y。然而，在所有峰中4_52nm處歸屬于八面體的Cr3+物系幾乎無法2觀察到，另外600nm和700nm兩弱處歸因于Cr3+物系正八面體對稱d-d電子躍遷(A2gTlg)。圖4-_5為采用一步水熱制備二氯丙烷催化劑的X射線光電子能譜圖，對應Cr2p3,:的電子結合能與鉻原子百分比如表4-1所示。從表4-1中可以看出鉻的+6和+3氧化態電子能分別為一_579eV和一_576eV，而這些電子結合能與文獻相一致[[52,53,54]。催化劑表面上存在的Cr6+和Cr3+價態與前文紫外分析數據相一致。表4-1中列出了通過半定量的方式計算出Cr6+的百分含量以及Cr6+/Cr3+的比值。從表4-1中，我們也可以看出Cr6+的百分含量隨著鉻含量的增加而增加，二氯丙烷催化劑Cr6+/Cr3+的比值從2.5Wt.%鉻含量的0.428緩慢增加到7.Swt.%鉻含量的1.314，然后減少到lOwt.%鉻含量的1.034,，二氯丙烷催化劑中的Cr6+/Cr3+的比值并不相同，并且影響催化劑的關系。此外也可以通過XPS技術來分析過渡金屬在載體上分散狀況，研究人員采用載體上活性組分的表面原子比來判斷二氯丙烷催化劑中活性組分的分散性。因此，二氯丙烷催化劑表面的Cr/A1原子比計算值列于表4-2和圖4-2，從中可以看出通過XPS測出二氯丙烷催化劑的表面Cr/Al原子比要稍微高于根據二氯丙烷催化劑理論計算的Cr/Al原子比的比值，表明二氯丙烷催化劑的載體表面上暴露出更多的鉻原子，而有助于形成更多的活性中心。而且，通過XPS測出的原子比值Cr/(Cr+Al)Xps與固體催化劑中相應的Cr/(Cr+Al)bua比值圖如4-_5所示，從中可以看出從鉻含量2._5至lOwt.0}o,Crl}Cr+Al)二，的比值隨Crl(Cr+Al)b 1、增加而增加，根據相關，曲線在鉻含量達6wt.%時趨向平緩趨勢，表明二氯丙烷催化劑上的活性組分在載體表面呈多層分布狀態。很明顯，本論文中通過一步水熱法合成二氯丙烷催化劑表面負載的活性組分要高于一般浸漬法合成的二氯丙烷催化劑，這也是該二氯丙烷催化劑展示出較好的催化活性原因之一。yunshisz.com
|
