LiMn_2O_4/TiO_2催化剂上甲烷氧化偶联反应性能的研究

【摘要】：采用固相反应法制备了具有尖晶石结构的LiMn_2O_4/TiO_2系列催化剂,探讨了TiO_2、Li/TiO_2、Mn/TiO_2、LiMn_2O_4及LiMn_2O_4/TiO_2等不同组成催化剂的甲烷氧化偶联反应性能,采用XRD、XPS、CO_2-TPD和H_2-TPR等表征方法对该系列催化剂进行了分析。结果表明,具有尖晶石结构的LiMn_2O_4化合物具有较高的甲烷氧化偶联催化活性,在775℃、0.1MPa、7200mL/(h·g),CH_4∶O_2(体积比)为2.5的条件下,甲烷转化率可达25.8%,C2选择性可达43.2%。TiO_2的存在不仅进一步提高了甲烷转化率和C2选择性,还有效抑制了甲烷完全氧化形成CO_2的过程。负载8%LiMn_2O_4的LiMn_2O_4/TiO_2催化剂性能达到最优,此时甲烷转化率达到31.6%,C2选择性为52.4%,CO_2选择性降低到26.3%。考察了不同焙烧温度对催化剂活性的影响,850℃为LiMn_2O_4/TiO_2催化剂的最佳焙烧温度。 【作者单位】： 浙江工业大学化学工程学院能源化学工程系;
【关键词】： 甲烷氧化偶联 尖晶石 LiMnO TiO 协同作用
【分类号】：O643.36
【正文快照】： 乙烯是石油化工的龙头产品,长期依赖于石油的裂解路线生产,由此产生的环境污染等问题日趋严重。随着石油资源的逐渐贫乏、全球天然气探明储量的增加和人们环保意识的不断提高,寻找新的乙烯生产路线、优化能源利用结构成为能源发展的必然趋势。而甲烷氧化偶联反应(OCM)制取乙烯

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