HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA V/ MeOx TRONG PHẢN ỨNG (ODH) n - BUTAN

(Catalytic behavior of V/ MeOx in the oxidative Dehydrogenation of n - buntan)

PhầnI. Ảnh hưởng của chất mang đến độ chọn lọc sản phẩm

(The influence of the matrix on the product selectivity)

Lê Minh Cầm(1)*, Nguyễn Ngọc Hà vàLê Hải Thựy(1)

(1). Khoa Húa học, Đại Học Sư Phạm Hà Nội

Abstract: Vanadium oxide supported on g - Al2O3 and MgO have been prepared by wet impregnation and tested in the oxidative dehydrogenation (ODH) of n-butan. The resulting materials were physically characterized by means of XRD, NH3-TPD, H2-TPR, BET, and SEM. The catalytic behavior of vanadium containning catalysts were found to be dependent on both chemical and physical nature of the supports as well as the variations of the experimental conditions. The higher butene selectivity observed for Vanadium oxide supported on MgO has been ascribed to the lower surface acidity of MgO as compared with g - Al2O3.  

I. MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, quá trình oxi – dehydro húa (ODH - oxidative dehydrogenation) đã được sử dụng như một giải pháp thay thế hữu hiệu cho việc sản xuất anken. Với việc thêm oxi vào quá trình phản ứng và sử dụng những xúc tác có khả năng oxi húa khử thích hợp, quá trình ODH thuận lợi hơn về mặt nhiệt động học do phản ứng một chiều và tỏa nhiệt. Sự mất hoạt tính xúc tác do cốc húa được hạn chế vì phản ứng có thể thực hiện ở nhiệt độ thấp và áp suất thường. Với những ưu điểm đó, quá trình ODH đang ngày càng thu hút được sự quan tâm chú ý của nhiều nhà khoa học mà hướng nghiên cứu chủ yếu là tìm ra những hệ chất xúc tác thích hợp và điều kiện tối ưu để nâng cao độ chọn lọc anken đồng thời giảm sự oxi hoá sâu của sản phẩm.

Hầu hết trong các công trình nghiên cứu đã được công bố, hệ xúc tác được đề cập đến nhiều nhất là vanadi oxit trên các chất mang khác nhau – một hệ được cho là có hoạt tính tốt đối với quá trình ODH của các ankan nhẹ [1-7]. Hoạt tính xúc tác của chúng, ngoài sự phụ thuộc vào bản chất của các tâm V hoạt động, vào hàm lượng V, còn phụ thuộc cả vào thành phần nguyên liệu, vào đặc tính axit - bazơ của xúc tác [2] và chỉ những hệ xúc tác nào có đặc tính bazơ mới thể hiện khả năng chọn lọc cao cho phản ứng ODH của n - butan [2]. Bài báo này trình bày một phần kết quả của công trình nghiên cứu đề cập đến khía cạnh tìm kiếm xúc tác hiệu quả cho quá trình ODH của n-butan, đó là khảo sát ảnh hưởng của bản chất chất mang đến khả năng xúc tác của V cho phản ứng oxi – dehydro húa n-butan.

II. THỰC NGHIỆM

1.1. Xúc tác

Để thực hiện được mục đích đặt ra, hai oxit g - Al2O3 và MgO có những đặc trưng lý húa tương đối khác nhau, đặc biệt là tính chất axit-bazơ, được sử dụng làm chất mang xúc tác.