亚临界水热合成FeMoO及其催化苯甲醇选择性氧化性能研究

来源 :沈阳化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lili123456li
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FeMoO复合金属氧化物在催化、光学、电学和磁性等方面拥有良好的性能,因此,在选择性氧化、光催化氧化、电催化氧化、电极材料以及磁性材料等领域有着良好的应用前景,已经引起了广泛的关注。FeMoO材料的传统合成方法主要是共沉淀法、溶胶凝胶法和水热法,传统合成方法存在着操作繁琐、制备温度过高和制备时间过长等问题,因此寻求一种操作简便且可以在较低温度下快速制备的方法十分重要。本文采用亚临界水热法快速合成了FeMoO复合金属氧化物催化剂,亚临界水具有动力学速度快的特性,该方法无需进行煅烧处理,大大缩短了制备周期。通过XRD、SEM、BET和H2-TPR技术对催化剂进行了表征,研究了FeMoO催化剂对苯甲醇气相催化氧化制苯甲醛的催化性能,考察了水热温度、水热时间以及Mo/Fe摩尔比对催化剂结构与性能的影响。实验结果表明,催化剂的组成和形貌在很大程度上取决于反应条件。在300℃、4.7 Mpa的亚临界水热条件下快速稳定地制备了具有独特微球形貌(平均直径为3.0-5.0μm)的高纯度Fe2(Mo O4)3相。增加前驱液中的Mo/Fe摩尔比,得到了由片状微粒堆叠而成的六面体结构。FeMoO催化剂对苯甲醇选择性氧化制苯甲醛表现出明显的催化活性。富钼催化剂表现出了优异的催化性能,当催化温度为280℃时,苯甲醛的选择性达到了88.6%,苯甲醛的收率为34.7%。此外,还提出了FeMoO催化苯甲醇氧化制苯甲醛的反应机理会遵循Mars-van-Krevelen机制。希望亚临界水热法可以为FeMoO复合金属氧化物的快速制备提供一种简单且具有潜在可能性的方法。
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