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化学链循环氧化脱氢技术(CL-ODH)是一个多功能的平台,它可以利用载氧体中晶格氧的选择性氧化这一特性,实现乙烷向乙烯的高值化转化。本研究探讨了MgX2O4(X=Cr、Fe或Mn)型尖晶石载氧体中B位元素对乙烷CL-ODH性能的影响。采用固定床和H2-TPR、O2-TPD、TG、原位拉曼、SEM、TEM等方法对MgX2O4尖晶石进行了性能测试和表征。结果表明,MgCr2O4仅释放微量表面吸附氧,更倾向于催化乙烷转化为焦炭和氢气。MgFe2O4通过提供更多的表面晶格氧,促进乙烷深度氧化成CO2。MgMn2O4载氧体在乙烷CL-ODH反应中能够释放出大量的体相晶格氧,它可以选择性燃烧氢气以推进反应正向进行,增加乙烯的选择性,实现了73.7%的乙烷转化率和81.46%的乙烯选择性。此外,MgMn2O4催化剂在乙烷CL-ODH反应中进行了30次的氧化还原循环实验,表现出稳定的反应性能,在整个循环测试中乙烯收率大约为62%。MgX2O4尖晶石氧化物中B位元素影响了其晶格氧的供应能力,从而影响了其在乙烷CL-ODH反应中的性能。
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会