二氯丙烷北合物由四配位BOa和PO、四面體通過共享角組成,其本身含有豐富的B-0基團,與分子篩具有類似的結(jié)構(gòu)特性。采用硬模板法合成了一種有序大孔的磷酸硼。首先,采用間苯二酚、甲醛、1,6一二氨基己烷和氨經(jīng)自組裝過程合成了硬模板聚苯并psr嗦球。隨后,硼酸和磷酸的乙醇一水溶液加人到聚苯并上,經(jīng)水熱處理、高溫炭化形成樣品。最后,在空氣中鍛燒去除硬模板,得到了具有有序大孔的磷酸硼B(yǎng)POQ(OM)[圖7(a卜(4)。當采用BPOQ(OM)催化劑催化二氯丙烷氧化脫氫時,在活性和丙烯選擇性方面均表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。與塊狀磷酸硼B(yǎng)POa(bulk)相比,BPOQ(OM)催化劑具有更高的二氯丙烷脫氫催化活性。例如,同樣達到14.3%的二氯丙烷轉(zhuǎn)化率,BPOQ(bulk)所需的操作溫度為550℃,遠遠高于BPOQ(OM)的515℃[圖7(e)]。這是由于BPOa(OM)的三維交叉孔道能提供更多的活性位點導(dǎo)致的,如B-0(H)基團。將二氯丙烷轉(zhuǎn)化速率對表面積進行歸一化處理,BPOa(OM)和BPOa(bulk)兩種催化劑具有相同的單位表面積二氯丙烷轉(zhuǎn)化速率,這意味著活性位點數(shù)量的差異主要是由于這兩種催化劑的孔道結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致的表面積差異造成的。在515℃反應(yīng)溫度下,BPOa(OM)催化劑的二氯丙烷轉(zhuǎn)化率為14.3%,丙烯的選擇性為82.5%[圖7(f)];同時,該催化劑具有良好的穩(wěn)定性,在20h的穩(wěn)定性測試中二氯丙烷轉(zhuǎn)化率和丙烯選擇性基本恒定[圖(g)。在WHSV為94g:,Hx(g,h)空速時,BPOa(OM)上二氯丙烷轉(zhuǎn)化率為20.8%,烯烴產(chǎn)率高達約16gi,r0(0a.m'h遠遠高于目前為止報道的其他催化劑和工業(yè)需求的1gir0(g,h)。合適的孔道結(jié)構(gòu)使有序大孔磷酸硼成為一種非常具有工業(yè)化前景的二氯丙烷氧化脫氫催化劑。其他含硼催化劑B一非金屬催化劑隨著相關(guān)氮化硼和氧化硼材料應(yīng)用于二氯丙烷氧化脫氫領(lǐng)域研究的深人,研究者發(fā)現(xiàn)硼元素的存在是該類催化劑具有較高丙烯選擇性的根本,因此一些其他含硼材料也引起了研究者的關(guān)注。碳化硼通常被認為是一種具有高硬度、高熔點和高耐磨性的化學(xué)惰性材料。最近,發(fā)現(xiàn),BaC在二氯丙烷反應(yīng)中表現(xiàn)出與h-BN催化劑類似的產(chǎn)物分布。雖然催化劑活性較低,但BaC的丙烯選擇性較高,過氧化產(chǎn)物CO較少。例如,在500℃的反應(yīng)溫度下,BaC上二氯丙烷轉(zhuǎn)化率約為7%時,丙烯選擇性可達到85%以上。www.pxpwrv.cn
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