Co²⁺调控WO_x表面Br?nsted酸和氧空位含量用于提高1-己烯环氧化性能

作者：邢向英; 王会香; 王连成; 吕宝亮

来源：燃料化学学报, 2022, 50(11): 1480-1490.

DOI：10.19906/j.cnki.jfct.2022030

• WOx
• Co2+掺杂
• Br?nsted酸位
• 氧空位
• 1-己烯环氧化

本研究采用动态溶剂热合成法,在WOx的制备过程中直接引入Co2+得到了Co-WOx催化剂,并将其用于1-己烯的催化环氧化。通过XRD、SEM、TEM、Raman、XPS等多种表征手段以及原位NH3-FTIR对Co2+引入前后WOx的结构进行了系统分析。结果表明,Co2+的引入对WOx的晶型和晶体主生长方向无明显影响,但有效减少了其表面Br?nsted酸（B酸）含量,同时增加了其表面氧空位含量。在环氧化反应中,所得Co-WOx催化剂（Co/W=0.1）在1-己烯转化率降低5.3%的情况下,可以将1,2-环氧己烷的选择性从纯WOx的26.9%提高至55.7%。Co-WOx催化剂环氧化性能的提高主要归因于两个方面:一是,WOx表面B酸位点减少抑制了1,2-环氧己烷的开环水解;二是,WOx表面氧空位增多促进了H2O2的活化,保证了1-己烯转化率降幅不大,而且使氧化剂H2O2的利用率提高了13.5%。结合表征结果和反应数据,提出了以W-O-OH为活性中间体的1-己烯环氧化反应机理。

• 单位
  煤转化国家重点实验室; 中国科学院山西煤炭化学研究所; 中国科学院大学