金属氧化物催化剂与选择性氧化.PDF

金属氧化物催化剂与选择性氧化 金属氧化物催化剂与选择性氧化 催化剂设计理论基础、作用机理 金属氧化物催化剂 金属氧化物催化剂 金属氧化物催化剂通常为复合氧化物（complex oxides),即多组分的氧化物。如V O -MoO , TiO - 2 5 3 2 V O -P O ,V O -MoO -Al O 。组分中至少有一个组分是 2 5 2 5 2 5 3 2 3 过渡金属氧化物。组分与组分之间可能相互作用，作 用的情况因条件而异。复合氧化物系通常是多相共 存，如MoO -Al O ，就有α-、β-、γ-相。其结构十分 3 2 3 复杂，有固溶体、有杂多酸、有混晶等。 就催化作用与功能来说，有的组分是主催化剂， 有的组分为助催化剂或者是载体。 金属氧化物催化剂的结构化学 金属氧化物催化剂的结构化学 具有某种特定晶格结构的新化合物生成，需要满足三 个方面的要求：1 控制化学计量关系的价态平衡；2 控 制离子间大小相互取代的可能；3修饰理想结构的配位 情况变化。这种理想结构是基于假定离子是刚性的、 不可穿透的、非崎变的球体。 对于复合金属氧化物，实际结构常有晶格缺陷、非化 学计量的情况，而且离子是可变形的。 任何稳定的化合物。无论它是晶态结构或无定形态结 构，必须满足化学价态的平衡。当晶格中发生高价离 子取代低价离子时，就要结合高价离子和因取代而需 要的晶格阳离子空位以满足这种要求。 金属氧化物催化剂的结构特征 金属氧化物催化剂的结构特征 尖晶石结构 （AB O ，LiMn O , MoAg O , 尖晶石结构 2 4 2 4 2 4 MoLi O ,WLi O ）A B O 2 4 2 4 8 16 32 钙钛矿型结构 （ABO , LaMnO , LaFeO , LaCrO , 钙钛矿型结构 3 3 3 3 LaCoO3 ） 层状结构LiCoO , LiNiO , LiMn O , LiNi Co O 层状结构LiCoO , LiNiO , LiMn O , LiNi Co O 2 2 2 4 x 1-x 2 2 2 2 4 x 1-x 2 新型介孔材料 TiO , Al O 、PbO 、Fe O 、 新型介孔材料 2 2 3 2 2 3 WO 、V O 、MoO 、ZrO TiO Mn O 3 2 5 3 2 、 2 、 2 4 金属氧化物催化剂的应用 金属氧化物催化剂的应用 尖晶石结构的催化剂：CoMn O MnCo O 催化剂用于丙 2 4 、 2 4 烯催化氧化；MnFe O 催化剂用于丁烯选择性氧化脱氢制 2