钨含量对W/SiO2/Al2O3催化剂上1-丁烯自歧化反应的影响

柳娜 张辉 薛念华 丁维平

引用本文: 柳娜, 张辉, 薛念华, 丁维平. 钨含量对W/SiO2/Al2O3催化剂上1-丁烯自歧化反应的影响[J]. 物理化学学报, 2015, 31(5): 933-940. doi: 10.3866/PKU.WHXB201503032 shu
Citation:  LIU Na, ZHANG Hui, XUE Nian-Hua, DING Wei-Ping. Influence of Tungsten Loadings on the 1-Butene Metathesis Reaction over W/SiO2/Al2O3 Catalysts[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2015, 31(5): 933-940. doi: 10.3866/PKU.WHXB201503032 shu

钨含量对W/SiO2/Al2O3催化剂上1-丁烯自歧化反应的影响

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21403164) (21403164)

    国家大学生创新创业训练项目(S14024)资助 (S14024)

摘要:

采用浸渍法制备了一系列钨负载量不同的W/SiO2/Al2O3 催化剂. 采用X 射线衍射(XRD)、激光拉曼(Raman)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱、氢气程序升温还原(H2-TPR)和氨程序升温脱附(NH3-TPD)等技术对催化剂进行了表征. 实验结果表明: 钨的负载量对催化剂上氧化钨物种的分散程度、还原性以及催化剂的酸性有非常重要的影响. 对该类催化剂上1-丁烯自歧化反应进行了详细考察, 结果表明: 当钨的质量分数为6.0%时,W/SiO2/Al2O3催化剂表现出最佳的歧化活性和稳定性. 原因在于6.0%的钨负载量可以使催化剂上氧化钨物种具有中等程度的分散性、合适的还原性, 并且使催化剂具有一定程度的酸性, 这些因素有利于在催化剂上形成烯烃歧化活性位.

English

    1. [1]

      (1) Lu, H. Q.; Shi, L.; He, C.; Weng, W. Z.; Huang, C. J.; Wan, H. L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2697. [鲁怀乾, 石磊, 何冲, 翁维正, 黄传敬, 万惠霖. 物理化学学报, 2012, 28, 2697.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201207091

      (1) Lu, H. Q.; Shi, L.; He, C.; Weng, W. Z.; Huang, C. J.; Wan, H. L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 2697. [鲁怀乾, 石磊, 何冲, 翁维正, 黄传敬, 万惠霖. 物理化学学报, 2012, 28, 2697.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201207091

    2. [2]

      (2) Zhu, X. X.; Li, X. J.; Xie, S. J.; Liu, S. L.; Xu, G. L.; Xin, W. J.; Huang, S. J.; Xu, L. Y. Catal. Surv. Asia 2009, 13, 1. doi: 10.1007/s10563-008-9055-3(2) Zhu, X. X.; Li, X. J.; Xie, S. J.; Liu, S. L.; Xu, G. L.; Xin, W. J.; Huang, S. J.; Xu, L. Y. Catal. Surv. Asia 2009, 13, 1. doi: 10.1007/s10563-008-9055-3

    3. [3]

      (3) Wang, F.; Yan, S. J.; Yong, X. J.; Luo, C. T.; Zhang, Q.; Wen, P. Y.; ng, Y. J.; Dou, T. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29, 358. [王峰, 顔蜀雋, 雍晓静, 罗春桃, 张卿, 温鹏宇, 巩雁军, 窦涛. 物理化学学报, 2013, 29, 358.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201211143(3) Wang, F.; Yan, S. J.; Yong, X. J.; Luo, C. T.; Zhang, Q.; Wen, P. Y.; ng, Y. J.; Dou, T. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29, 358. [王峰, 顔蜀雋, 雍晓静, 罗春桃, 张卿, 温鹏宇, 巩雁军, 窦涛. 物理化学学报, 2013, 29, 358.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201211143

    4. [4]

      (4) Hu, B.; Liu, H.; Tao, K.; Xiong, C. R.; Zhou, S. H. J. Phys. Chem. C. 2013, 117, 26385. doi: 10.1021/jp4098028(4) Hu, B.; Liu, H.; Tao, K.; Xiong, C. R.; Zhou, S. H. J. Phys. Chem. C. 2013, 117, 26385. doi: 10.1021/jp4098028

    5. [5]

      (5) Bouchmella, K.; Stoyanova, M.; Rodemerck, U.; Debecker, D. P.; HubertMutina, P. Catal. Commun. 2015, 58, 183. doi: 10.1016/j.catcom.2014.09.024(5) Bouchmella, K.; Stoyanova, M.; Rodemerck, U.; Debecker, D. P.; HubertMutina, P. Catal. Commun. 2015, 58, 183. doi: 10.1016/j.catcom.2014.09.024

    6. [6]

      (6) Mazoyer, E.; Szeto, K. C.; Merle, N.; Norsic, S.; Boyron, O.; Basset, J. M.; Taoufik, M.; Nicholas, C. P. J. Catal. 2013, 301, 1. doi: 10.1016/j.jcat.2013.01.016(6) Mazoyer, E.; Szeto, K. C.; Merle, N.; Norsic, S.; Boyron, O.; Basset, J. M.; Taoufik, M.; Nicholas, C. P. J. Catal. 2013, 301, 1. doi: 10.1016/j.jcat.2013.01.016

    7. [7]

      (7) Xuan, D.; Liu, S.; Dong, J.; Wang, Y. D. Nat. Gas Chem. Ind. 2014, 39, 29. [宣东, 刘苏, 董静, 王仰东. 天然气化工, 2014, 39, 29.](7) Xuan, D.; Liu, S.; Dong, J.; Wang, Y. D. Nat. Gas Chem. Ind. 2014, 39, 29. [宣东, 刘苏, 董静, 王仰东. 天然气化工, 2014, 39, 29.]

    8. [8]

      (8) Cui, Y. M.; Liu, N.; Xia, Y. F.; Lü, J. G.; Zheng, S. J.; Xue, N. H.; Peng, L. M.; Guo, X. F.; Ding, W. P. J. Mol. Catal. A: Chem. 2014, 394, 1. doi: 10.1016/j.molcata.2014.06.027(8) Cui, Y. M.; Liu, N.; Xia, Y. F.; Lü, J. G.; Zheng, S. J.; Xue, N. H.; Peng, L. M.; Guo, X. F.; Ding, W. P. J. Mol. Catal. A: Chem. 2014, 394, 1. doi: 10.1016/j.molcata.2014.06.027

    9. [9]

      (9) Liu, H. J.; Zhang, L.; Li, X. J.; Huang, S. J.; Liu, S. L.; Xin, W. J.; Xie, S. J.; Xu, L. Y. J. Nat. Gas Chem. 2009, 18, 331 doi: 10.1016/S1003-9953(08)60113-9(9) Liu, H. J.; Zhang, L.; Li, X. J.; Huang, S. J.; Liu, S. L.; Xin, W. J.; Xie, S. J.; Xu, L. Y. J. Nat. Gas Chem. 2009, 18, 331 doi: 10.1016/S1003-9953(08)60113-9

    10. [10]

      (10) Li, R.; Yuan, G. M.; Chen, S. L.; Hua, D. R.; Zhou, Z.; Sang, L.; Chen, A. C. J. Fuel Chem. Technol. 2012, 40, 855. [李睿, 袁桂梅, 陈胜利, 华德润, 周政, 桑磊, 陈爱城. 燃料化学学报, 2012, 40, 855.](10) Li, R.; Yuan, G. M.; Chen, S. L.; Hua, D. R.; Zhou, Z.; Sang, L.; Chen, A. C. J. Fuel Chem. Technol. 2012, 40, 855. [李睿, 袁桂梅, 陈胜利, 华德润, 周政, 桑磊, 陈爱城. 燃料化学学报, 2012, 40, 855.]

    11. [11]

      (11) Amakawa, K;Wrabetz, S.; Kröhnert, J.; Tzolova-Müller, G.; Schlögl, R.; Trunschke, A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11462. doi: 10.1021/ja3011989(11) Amakawa, K;Wrabetz, S.; Kröhnert, J.; Tzolova-Müller, G.; Schlögl, R.; Trunschke, A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 11462. doi: 10.1021/ja3011989

    12. [12]

      (12) Debecker, D. P.; Stoyanova, M.; Rodemerck, U.; Colbeau- Justin, F.; Boissère, C.; Chaumonnot, A.; Bonduelle, A.; Sanchez, C. Appl. Catal. A 2014, 470, 458. doi: 10.1016/j.apcata.2013.06.041(12) Debecker, D. P.; Stoyanova, M.; Rodemerck, U.; Colbeau- Justin, F.; Boissère, C.; Chaumonnot, A.; Bonduelle, A.; Sanchez, C. Appl. Catal. A 2014, 470, 458. doi: 10.1016/j.apcata.2013.06.041

    13. [13]

      (13) Xu, F.; Jiang, W. L.; Li, P. D.; Zhou, G. L.; Zhou, H. J. Chem. Ind. Eng. Prog. 2014, 33, 3253. [徐峰, 姜伟丽, 李沛东, 周广林, 周红军. 化工进展2014, 33, 3253. ](13) Xu, F.; Jiang, W. L.; Li, P. D.; Zhou, G. L.; Zhou, H. J. Chem. Ind. Eng. Prog. 2014, 33, 3253. [徐峰, 姜伟丽, 李沛东, 周广林, 周红军. 化工进展2014, 33, 3253. ]

    14. [14]

      (14) Hu, J. C.; Wang, Y. D.; Chen, L. F.; Richards, R.; Yang, W. M.; Liu, Z. C.; Xu, W. Microporous Mesoporous Mat. 2006, 93, 158. doi: 10.1016/j.micromeso.2006.02.019(14) Hu, J. C.; Wang, Y. D.; Chen, L. F.; Richards, R.; Yang, W. M.; Liu, Z. C.; Xu, W. Microporous Mesoporous Mat. 2006, 93, 158. doi: 10.1016/j.micromeso.2006.02.019

    15. [15]

      (15) Hua, D. R.; Chen, S. L.; Yuan, G. M.; Wang, Y. L.; Zhao, Q. F.; Wang, X. L.; Fu, B. Microporous Mesoporous Mat. 2011, 143, 320. doi: 10.1016/j.micromeso.2011.03.012(15) Hua, D. R.; Chen, S. L.; Yuan, G. M.; Wang, Y. L.; Zhao, Q. F.; Wang, X. L.; Fu, B. Microporous Mesoporous Mat. 2011, 143, 320. doi: 10.1016/j.micromeso.2011.03.012

    16. [16]

      (16) Spamer, A.; Dube, T. I.; Moodley, D. J.; van Schalkwyk, C.; Botha, J. M. Appl. Catal. A 2003, 255, 153. doi: 10.1016/S0926-860X(03)00537-4(16) Spamer, A.; Dube, T. I.; Moodley, D. J.; van Schalkwyk, C.; Botha, J. M. Appl. Catal. A 2003, 255, 153. doi: 10.1016/S0926-860X(03)00537-4

    17. [17]

      (17) Maksasithorn, S.; Debecker, D. P.; Praserthdam, P.; Panpranot, J.; Suriye, K.; Ayudhya, S. K. N. Chin. J. Catal. 2014, 35, 232. doi: 10.1016/S1872-2067(12)60760-8(17) Maksasithorn, S.; Debecker, D. P.; Praserthdam, P.; Panpranot, J.; Suriye, K.; Ayudhya, S. K. N. Chin. J. Catal. 2014, 35, 232. doi: 10.1016/S1872-2067(12)60760-8

    18. [18]

      (18) Liu, N.; Ding, S. L.; Cui, Y. M.; Xue, N. H.; Peng, L. M.; Guo, X. F.; Ding, W. P. Chem. Eng. Res. Des. 2013, 91, 573. doi: 10.1016/j.cherd.2012.08.008(18) Liu, N.; Ding, S. L.; Cui, Y. M.; Xue, N. H.; Peng, L. M.; Guo, X. F.; Ding, W. P. Chem. Eng. Res. Des. 2013, 91, 573. doi: 10.1016/j.cherd.2012.08.008

    19. [19]

      (19) Huang, S. J.; Liu, H. J.; Zhang, L.; Liu, S. L.; Xin, W. J.; Li, X. J.; Xie, S. J.; Xu, L. Y. Appl. Catal. A 2011, 404, 113. doi: 10.1016/j.apcata.2011.07.020(19) Huang, S. J.; Liu, H. J.; Zhang, L.; Liu, S. L.; Xin, W. J.; Li, X. J.; Xie, S. J.; Xu, L. Y. Appl. Catal. A 2011, 404, 113. doi: 10.1016/j.apcata.2011.07.020

    20. [20]

      (20) Benitez, V. M.; Fi li, N. S. Catal. Commun. 2002, 3, 487. doi: 10.1016/S1566-7367(02)00192-9(20) Benitez, V. M.; Fi li, N. S. Catal. Commun. 2002, 3, 487. doi: 10.1016/S1566-7367(02)00192-9

    21. [21]

      (21) Huang, S. J.; Chen, F. C.; Liu, S. L.; Zhu, Q. J.; Zhu, X. X.; Xin, W. J.; Feng, Z. C.; Li, C.; Wang, Q. X.; Xu, L. Y. J. Mol. Catal. A: Chem. 2007, 267, 224. doi: 10.1016/j.molcata.2006.11.048(21) Huang, S. J.; Chen, F. C.; Liu, S. L.; Zhu, Q. J.; Zhu, X. X.; Xin, W. J.; Feng, Z. C.; Li, C.; Wang, Q. X.; Xu, L. Y. J. Mol. Catal. A: Chem. 2007, 267, 224. doi: 10.1016/j.molcata.2006.11.048

    22. [22]

      (22) Horsley, J. A.; Wachs, I. E.; Brown, J. M.; Via, G. H.; Hardcastle, F. D. J. Phys. Chem. 1987, 91, 4014. doi: 10.1021/j100299a018(22) Horsley, J. A.; Wachs, I. E.; Brown, J. M.; Via, G. H.; Hardcastle, F. D. J. Phys. Chem. 1987, 91, 4014. doi: 10.1021/j100299a018

    23. [23]

      (23) Ross-Medgaarden, E. I.; Wachs, I. E. J. Phys Chem. C 2007, 111, 15089. doi: 10.1021/jp074219c(23) Ross-Medgaarden, E. I.; Wachs, I. E. J. Phys Chem. C 2007, 111, 15089. doi: 10.1021/jp074219c

    24. [24]

      (24) Ramírez, J.; Gutiérrez-Alejandre, A. J. Catal. 1997, 170 (1), 108. doi: 10.1006/jcat.1997.1713(24) Ramírez, J.; Gutiérrez-Alejandre, A. J. Catal. 1997, 170 (1), 108. doi: 10.1006/jcat.1997.1713

    25. [25]

      (25) Zhao, Q. F.; Chen, S. L.; Gao, J. S.; Xu, C. M. Transition Met. Chem. 2009, 34, 621. doi: 10.1007/s11243-009-9239-3(25) Zhao, Q. F.; Chen, S. L.; Gao, J. S.; Xu, C. M. Transition Met. Chem. 2009, 34, 621. doi: 10.1007/s11243-009-9239-3

    26. [26]

      (26) Spamer, A.; Dube, T. I.; Moodley, D. J.; van Schalkwyk, C.; Botha, J. M. Appl. Catal. A 2003, 255, 133. doi: 10.1016/S0926-860X(03)00535-0(26) Spamer, A.; Dube, T. I.; Moodley, D. J.; van Schalkwyk, C.; Botha, J. M. Appl. Catal. A 2003, 255, 133. doi: 10.1016/S0926-860X(03)00535-0

    27. [27]

      (27) Westhoff, R.; Moulijn, J. A. J. Catal. 1977, 46, 414. doi: 10.1016/0021-9517(77)90225-1(27) Westhoff, R.; Moulijn, J. A. J. Catal. 1977, 46, 414. doi: 10.1016/0021-9517(77)90225-1

    28. [28]

      (28) Vermaire, D. C.; Vanberge, P. C. J. Catal. 1989, 116, 309. doi: 10.1016/0021-9517(89)90098-5(28) Vermaire, D. C.; Vanberge, P. C. J. Catal. 1989, 116, 309. doi: 10.1016/0021-9517(89)90098-5

    29. [29]

      (29) Wang, Y. D.; Chen, Q. L.; Yang, W. M.; Xie, Z. K.; Xu, W.; Huang, D. Y. Appl. Catal. A 2003, 250, 25. doi: 10.1016/S0926-860X(03)00186-8

      (29) Wang, Y. D.; Chen, Q. L.; Yang, W. M.; Xie, Z. K.; Xu, W.; Huang, D. Y. Appl. Catal. A 2003, 250, 25. doi: 10.1016/S0926-860X(03)00186-8

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  243
  • 文章访问数:  673
  • HTML全文浏览量:  76
文章相关
  • 发布日期:  2015-05-08
  • 收稿日期:  2014-12-30
  • 网络出版日期:  2015-03-03
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章