焙烧气氛对二甲醚低温选择氧化MoO3-SnO2催化剂结构及性能的影响

作者：顾颖颖; 张振洲; 王文峰; 高秀娟; 张清德; 韩怡卓; 谭猗生

来源：燃料化学学报, 2017, 45(05): 572-580.

• MoO3-SnO2催化剂
• 焙烧气氛
• 二甲醚氧化
• 甲酸甲酯

采用共沉淀法制备了Mo/Sn物质的量比为1∶3的MoO3-SnO2催化剂,考察了焙烧气氛(O2、air、N2和H2)对催化剂结构及二甲醚(DME)低温氧化制甲酸甲酯(MF)性能的影响。结果表明,在O2中焙烧的催化剂上DME转化率高达25.10%,MF选择性为72.21%,催化剂具有较高的反应活性。而在H2中焙烧催化剂上DME转化率仅为7.01%,MF选择性为75.82%。不同气氛焙烧催化剂上DME转化率由大到小的顺序:O2>air>N2>H2。采用XRD、Raman、XPS及ESR等对催化剂进行深入表征。结果表明,共沉淀制备Mo1Sn3催化剂中钼物种以高分散MoOx形式存在。O2中焙烧催化剂表面Mo=O及存在于Mo-Sn界面处五配位钼氧化物中Mo5+含量均高于其他三种催化剂,即低聚态MoOx末端Mo=O可能是反应活性位点之一,五配位钼氧化物中Mo5+的存在有利于催化剂活性的提高,也有助于MF的生成。结合in suit DRIFTS证实了吸附于Mo5+上的CH3O,在催化剂表面Mo=O作用下氧化为HCHO后与另一分子CH3O耦合为MF。

• 单位
  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