Zn-Al共掺杂La₂O₃催化剂在甲烷氧化偶联中的性能

作者：黎营涛; 牛鹏宇; 王强; 贾丽涛; 林明桂; 李德宝

来源：燃料化学学报, 2021, 49(10): 1458-1467.

• Zn-Al共掺杂
• La2O3
• 氧空位
• 晶体结构
• 甲烷氧化偶联

采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了Zn掺杂和Zn-Al共掺杂的La2O3催化剂,运用原位表征技术研究了该催化剂在甲烷氧化偶联（OCM）反应中的构效关系。原位XRD表征结果发现,La2O3晶体在高温下沿c轴发生热膨胀。H2-TPR结果显示,La2O3基催化剂中含有两种类型的氧物种,即强结合氧和弱结合氧;XPS结果表明,强结合氧归属于为O-。Zn掺杂的La2O3催化剂在高温下形成更多的氧空位,能活化氧气产生更多的强结合氧,因而在OCM反应中表现出较好的催化性能。Al的共掺杂能促进Zn在La2O3中的分散,进一步增加强结合氧数量,提升OCM反应C2+烃的选择性。

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