丙烯氨氧化催化剂表面反应的原位漫反射红外光谱和monte carlo模拟研究

《丙烯氨氧化催化剂表面反应的原位漫反射红外光谱和monte carlo模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、丙烯(氧)氧化催化剂表面反应的原位漫反射红外光i糟和MonteCarlo模拟研究理基础上提出丙烯氨氧化反应机理模型；进而利用Matlab成功构建了模拟丙烯氧化与氨氧化的动态表面反应过程的RWMC模拟模型。RWMC模拟结果表明：适宜的晶格氧传递速率对反应过程最为有利，催化剂达到一定的还原度后丙烯转化率达到最高；催化剂表面上向Mo空位和oA空位上传递晶格氧速率有所不同，OA空位上的补氧速度快于Mo空位上的补氧速度；02离解化学吸附概率P船∞对丙烯腈生成贡献最大。依据模拟结果提出了丙烯氨氧化催化剂进一步改进的方向：改善活性中心的反应性能，提高丙烯分子在Mo=NH上与Mo=O上脱a-H速率之

2、比，优化催化剂体相结构，实现更多更快地将气相氧转化为晶格氧并加快晶格氧向Mo、OA空位传递速率。(4)在活性位分离和相间协同作用设计理念指导下，结合全文的实验研究结果和模拟结果提出了丙烯氨氧化催化剂的概念设计：(i)使02一(02")L过程顺利进行以解决催化剂表面上Mo=O物种的来源；(ii)使NH3--NH2。过程顺利进行，在催化剂表面上生成足够的MtmNH物种；0ii)催化剂表面上Mo=O物种与Mo=NH物种的数量与配比必须适宜，以使在催化剂表面上形成丰富的O=-Mo=NH物种。由此提出了丙烯氨氧化催化剂优化设计的实现路径：(i)利用活性位分离设计理念对丙烯氨氧化催化剂结构进行优

3、化以达到提高丙烯腈收率的目的：(ii)基于相间协同作用设计理念设计单晶相催化剂，即将具有丙烯脱氢、嵌氧(氮)等催化功能的活性位集成到单晶相催化剂中；(iii)设计低温下激活氨的催化剂，通过减少由裂解反应生成的副产物以及COx的生成，从而提高丙烯腈收率。最后对丙烯氨氧化反应器的优化设计及反应过程的优化调控提出了相应思路。关键词：丙烯选择氧化氨氧化钼铋催化剂MonteCarlo模拟活性位分离相间协同作用概念设计ⅡABSTRACTABSTRACTTheoxidationandammoxidationofpropyleneoverbismuthmolybdatecatalystwasinve

4、stigatedindetailusinginsituDRIFTS，moleculeprobeanddynamicRWMCsimulation．AttentionWasparticularlyfocusedonthemechanismofpropyleneoxidationandammoxidation，includingthecompletereactionnetworksofpropyleneoxidation,therouteofacrylonitrileformation,theformationrouteofacrylonitrilefromacrolein,andthet

5、ransformationtoacetonitrilefromacetaldehyde．Conceptualdesignaboutpropyleneammoxidationcatalystswasproposedassociated谢tlldynamicsimulationofpropyleneammoxidationoverbismuthmolybdatecatalyst．Suchresultswereobtainedasfollows：TheinsituDRIFTSequipmentWassuccessfullyconstructedwithapplicationtohetero

6、geneouscatalyticsystem,andinsitustudyonthesurfacereactionmechanismofpropyleneoxidationandammoxidationWascardedout．TheresultsofinsituDRIFTSonpropyleneoxidationshowthattheallylspeciesoriginatedfromⅡ-HabstractionofpropylenewcTelocatedatthewavenurnbersof1454CITl"1and1427Bill～．Therote-determiningste

7、pistheabstractionofana-Habstractionfromalatticeoxygenlinkedtoabismuthiontoformax-allylintermediatecoordinatedtoamolybdenumion．Themetal—OXOgroupthenattackstheallylintermediateformingao-bondedoxygen-allylspecies．whichisinarapidequil