甲烷氧化偶聯(lián)反應促進的甲烷無氧芳構(gòu)化反應.pdf

1、甲烷無氧芳構(gòu)化反應與氧化偶聯(lián)反應分別是甲烷在無氧與臨氧條件下直接轉(zhuǎn)化的兩條途徑，都具有潛在的工業(yè)應用價值以及重要的科學意義。論文提出了一種甲烷氧化偶聯(lián)反應促進的甲烷芳構(gòu)化反應模式。在選定的反應條件下，甲烷在SrO-La2O3/CaO或La2O3/BaO催化劑上的氧化偶聯(lián)反應可以極大促進其在Mo/HZSM-5，Mo/HMCM-22，Mo/HMCM-49等催化劑上的芳構(gòu)化反應性能。甲烷無氧芳構(gòu)化催化劑的穩(wěn)定性越好，在甲烷氧化偶聯(lián)反應的促進下

2、反應性能提高得越明顯。分別添加CO2與H2O對甲烷無氧芳構(gòu)化反應所產(chǎn)生的積碳都有抑制作用，表明甲烷氧化偶聯(lián)催化劑上原位生成的CO2和H2O共同抑制了芳構(gòu)化催化劑上的積碳，促進了甲烷無氧芳構(gòu)化反應。分別添加CO與H2對甲烷無氧芳構(gòu)化反應所產(chǎn)生的積碳也都有抑制作用。添加一定量(CO+H2)促進的甲烷芳構(gòu)化反應性能與甲烷氧化偶聯(lián)反應促進的反應結(jié)果接近，這說明甲烷氧化偶聯(lián)催化劑上原位生成的CO2和H2O可能是通過與C2H4、C2H6和CH4發(fā)生

3、重整反應生成的CO與H2來實現(xiàn)對甲烷芳構(gòu)化反應的促進作用。 論文還考察了對HMCM-22化學液相沉積的硅烷化處理以及后水蒸氣處理對Mo/HMCM-22甲烷芳構(gòu)化反應性能的促進作用。硅烷化處理主要消除了HMCM-22表面超籠口(SurfacePockets)的Bronsted酸性位，并使更多Mo物種向分子篩孔道內(nèi)遷移，因此提高了甲烷芳構(gòu)化的產(chǎn)率與穩(wěn)定性。后水蒸氣處理減少了催化劑上部分Bronsted酸位，同時也使更多的Mo物種進入