金属氧化物催化剂的制备、表征及催化性能研究

王志亮，季　辉，张　娟，程宪蕊，周厚水

(山东科技大学化学与环境工程学院，山东　青岛　266590)



金属氧化物催化剂的制备、表征及催化性能研究

王志亮，季辉，张娟，程宪蕊，周厚水

(山东科技大学化学与环境工程学院，山东青岛266590)

采用共沉淀法制备了一系列金属氧化物(单金属氧化物MOx；复合金属氧化物M1mM2nOx)，通过FT-IR、TGA、XRD、BET等表征方法对催化剂的晶型结构进行了表征。选取异丁烷氧化反应为模型，探索了焙烧温度和焙烧时间等催化剂制备条件对异丁烷转化率和叔丁醇(TBA)选择性的影响。结果表明，在研究条件范围内，复合M1mM2nOx催化活性显著优于MOx催化剂，随着催化剂焙烧温度的升高或焙烧时间的延长，MnmConOx的催化活性均呈现先提高后降低的趋势。较佳制备条件下获得的MnmConOx为热稳定型尖晶石结构，比表面积达到73.1 m2/g，将其用于催化异丁烷氧化反应，原料单程转化率及叔丁醇选择性分别达到18.6%和88.4%。

共沉淀；复合金属氧化物；异丁烷氧化

近几年，随着国内石化行业和现代煤化工加工能力的迅速提升，大量的副产物异丁烷[1]急需开发利用。利用分子氧将异丁烷氧化合成叔丁醇(TBA)为化工领域的一个热点[2-4]。

目前，可用于异丁烷氧化的催化剂体系主要有自由基催化剂[5-6]、分子筛催化剂[7]、杂多酸催化剂[8-9]、仿生催化剂[10]和复合金属氧化物催化剂[11]，其中复合金属氧化物因其稳定的结构和较高的比表面积越来越受到人们的青睐。而制备金属氧化物的方法众多[12]，常用的制备方法有浸渍法[13]，沉淀法[14]，高温高压合成,水热合成法，溶胶凝胶法[15]，微乳液法。……