苯乙烯是一种重要的化工原料,广泛用作生产橡胶、树脂和塑料的单体。工业上生产苯乙烯的主要方法是在大量过热水蒸气气氛下,使用铁基催化剂催化乙苯脱氢。该工艺受到热力学平衡的限制,平衡转化率低,同时消耗大量能量,成本较高。人们致力于寻找新的乙苯脱氢工艺。C02作为一种温室气体,由于具有温和的氧化性,在绿色化学领域越来越引起人们的兴趣。将C02引入到乙苯脱氢反应之中,不仅能够提高平衡转化率,大大降低能耗和生产成本,还能消耗温室气体,符合绿色化学节约资源,保护环境的要求,因此成为近年来人们研究的热点。目前,文献报道过的活性组分主要有氧化钒、氧化铬、氧化铈和氧化锆等,载体的研究主要集中在γ-Al2O3,活性炭(AC),氧化硅等。在载体的制备、反应条件的控制和二氧化碳的作用机理等方面,人们也都做了大量的工作,取得了一定的成果,已经认识到二氧化碳乙苯脱氢工艺可能会取代目前的过热水蒸气乙苯脱氢工艺,但还有很多问题需要研究。本论文在催化剂载体材料的选择等方面进行了一系列的工作,提高了二氧化碳在不同的载体上的活化和反应规律的认识,为后续的工作提供了一些基础知识。本文的主要研究内容有：1.以介孔氧化硅MCF为载体,制备了不同钒负载量的系列催化剂VOx/MCF,对其结构和物化性质进行了表征,在反应温度为550℃的条件下考察了其催化乙苯二氧化碳脱氢的性能,并与VOx/MCM-41催化剂进行了活性比较。当钒负载量小于6%时,载体MCF的三维介孔结构和大小均匀的孔径得到了很好的保持,因此得到的催化剂具有高比表面。当钒负载量低于6%时,催化剂表面的钒物种高度分散,而负载量超过6%之后,催化剂表面开始出现晶体V205。将催化剂应用于二氧化碳气氛下乙苯脱氢反应中,具有较好的反应活性,钒负载量为6%时,催化剂的乙苯脱氢活性最高,反应0.5 h后乙苯转化率为70.7%,苯乙烯选择性为98.0%。C02对乙苯脱氢反应表现出明显的促进作用,原因有两个：一是作为温和氧化物,氧化乙苯脱氢；二是通过逆水煤气反应消耗乙苯脱氢生成的氢气,促进反应平衡右移。VOx/MCF催化剂的乙苯脱氢活性明显高于VOx/MCM-41,表明具有三维介孔孔道和较大孔径的MCF是比具有一维介孔孔道和较小孔径的MCM-41更优良的介孔氧化硅载体。2.以介孔氧化硅HMS作为载体,采用浸渍法制备了不同钒负载量的VOx/HMS催化剂,对其结构和物化性质进行了表征,在反应温度为550℃的条件下考察了其催化乙苯二氧化碳脱氢的性能,并与VOx/MCF催化剂进行了活性比较。当钒负载量小于6%时,载体HMS的蠕虫状介孔孔道结构得到了很好的保持,因此得到的催化剂具有高比表面。当钒负载量低于4%时,催化剂表面的钒物种高度分散,而负载量超过4%之后,催化剂表面开始出现晶体V2O5。将催化剂应用于二氧化碳气氛下乙苯脱氢反应中,具有较好的反应活性,钒负载量为4%时,催化剂的乙苯脱氢活性最高,反应0.5 h后乙苯转化率为74.6%,苯乙烯选择性为98.2%。CO2对乙苯脱氢反应表现出明显的促进作用。VOx/HMS催化剂的乙苯脱氢活性高于VOx/MCF,原因可能是HMS载体具有较短的蠕虫状孔道,更有利于反应物和产物的扩散。3.以介孔ZSM-5(标记为M-NaZ5)为载体,采用浸渍法制备了不同钒负载量的VOx/M-NaZ5催化剂,对其结构和物化性质进行了详细表征,在反应温度为550℃的条件下考察了其催化乙苯二氧化碳脱氢的性能。当钒负载量高达8%时,介孔ZSM-5载体的晶相结构仍然得到很好的保持,而且催化剂表面没有检测到晶体V205,氧化钒在介孔ZSM-5载体上的分散好于在微孔ZSM-5载体上的分散。将催化剂应用于二氧化碳气氛下乙苯脱氢反应中,具有较好的反应活性,介孔ZSM-5载体的Si/Al比为31,钒负载量为6%时,催化剂的乙苯脱氢活性最高,反应0.5 h后乙苯转化率为62.4%,苯乙烯选择性为98.2%。CO2对乙苯脱氢反应表现出明显的促进作用。和微孔ZSM-5相比,介孔ZSM-5负载氧化钒催化剂的乙苯脱氢活性有明显提高,晶内介孔更有利于反应物和和产物的扩散是其中的一个原因