甲烷在催化剂表面选择氧化生成甲醇-甲醛的催化反应机理研究
甲烷燃烧催化

甲烷燃烧催化甲烷是一种常见的天然气,也是一种重要的燃料。
在工业和家庭中,甲烷被广泛用于供暖、烹饪和发电等用途。
然而,甲烷的燃烧会产生大量的二氧化碳和水蒸气,这对环境造成了不可忽视的影响。
为了减少甲烷燃烧排放对环境的负面影响,研究人员开发了甲烷燃烧催化技术。
甲烷燃烧催化是一种利用催化剂促进甲烷燃烧反应的技术。
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质,它在反应中不参与化学变化。
在甲烷燃烧催化中,常用的催化剂包括铂、钯、铑等贵金属。
甲烷燃烧催化的原理是通过催化剂表面的活性位点吸附甲烷分子,使其发生氧化反应。
在催化剂的作用下,甲烷分子与氧气分子发生反应,生成二氧化碳和水。
催化剂能够提供一个更低的活化能,使反应更容易发生,并且能够选择性地促进甲烷的完全燃烧,减少有害气体的生成。
甲烷燃烧催化技术具有许多优点。
首先,它能够提高甲烷的燃烧效率,减少燃料的浪费。
其次,催化剂可以循环使用,降低了成本。
此外,甲烷燃烧催化还可以减少有害气体的排放,对改善空气质量和保护环境具有积极意义。
然而,甲烷燃烧催化技术也存在一些挑战。
首先,催化剂的选择和设计是关键。
不同的催化剂对甲烷的催化效果有所差异,需要根据具体应用场景进行选择。
其次,催化剂的稳定性也是一个重要的问题。
长时间的高温和高压环境可能导致催化剂的失活,影响催化效果。
为了克服这些挑战,研究人员正在不断努力改进甲烷燃烧催化技术。
他们通过调控催化剂的结构和组成,提高催化剂的活性和稳定性。
此外,一些新型催化剂的开发也为甲烷燃烧催化技术的进一步发展提供了新的可能性。
甲烷燃烧催化技术是一种有效减少甲烷燃烧排放的方法。
通过催化剂的作用,可以提高甲烷的燃烧效率,减少有害气体的生成。
然而,该技术仍面临着一些挑战,需要进一步的研究和改进。
相信随着科学技术的不断进步,甲烷燃烧催化技术将在环境保护和可持续发展中发挥更大的作用。
甲醇-scr 脱硝催化剂及其催化反应机理

甲醇-scr 脱硝催化剂及其催化反应机理下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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甲醇的催化氧化

甲醇的催化氧化一、甲醇的催化氧化简介甲醇是一种重要的有机化学品,广泛应用于化工、医药、食品等行业。
甲醇的催化氧化是一种重要的反应,可以将甲醇转化为甲酸、二氧化碳和水等产物。
催化剂是实现该反应的关键因素,常见的催化剂包括铜基、铁基和钴基等。
二、铜基催化剂1. 铜基催化剂的结构和性质铜基催化剂通常由氧化铜和一些协同助剂组成,如锰、钼等。
这些协同助剂能够增强氧化铜对甲醇分子吸附的能力,从而提高反应效率。
此外,铜基催化剂还具有高度选择性,可以将甲醇选择性地转化为甲酸。
2. 铜基催化剂的制备方法常见的制备方法包括共沉淀法、浸渍法和沉淀法等。
其中共沉淀法是最为常用的方法之一,该方法通过控制pH值和温度来控制沉淀过程中产生的颗粒大小和分布,从而得到具有高度活性的铜基催化剂。
3. 铜基催化剂的反应机理甲醇催化氧化的反应机理较为复杂,涉及多个步骤。
首先,甲醇分子在催化剂表面吸附,并与氧分子发生反应,生成甲醛和水。
然后,甲醛进一步被氧化为甲酸,同时释放出二氧化碳和水。
三、铁基催化剂1. 铁基催化剂的结构和性质铁基催化剂通常由Fe2O3和一些协同助剂组成,如钼、锰等。
这些协同助剂能够增强Fe2O3对甲醇分子吸附的能力,并提高反应效率。
此外,铁基催化剂还具有高度选择性,可以将甲醇选择性地转化为甲酸。
2. 铁基催化剂的制备方法常见的制备方法包括共沉淀法、浸渍法和沉淀法等。
其中共沉淀法是最为常用的方法之一,该方法通过控制pH值和温度来控制沉淀过程中产生的颗粒大小和分布,从而得到具有高度活性的铁基催化剂。
3. 铁基催化剂的反应机理铁基催化剂的反应机理与铜基催化剂类似,也涉及多个步骤。
首先,甲醇分子在催化剂表面吸附,并与氧分子发生反应,生成甲醛和水。
然后,甲醛进一步被氧化为甲酸,同时释放出二氧化碳和水。
四、钴基催化剂1. 钴基催化剂的结构和性质钴基催化剂通常由Co3O4和一些协同助剂组成,如钼、镍等。
这些协同助剂能够增强Co3O4对甲醇分子吸附的能力,并提高反应效率。
甲醇合成单程转化率-概述说明以及解释

甲醇合成单程转化率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述甲醇合成是一种重要的化学反应,其广泛应用于工业生产中。
甲醇是一种重要的有机溶剂和化学原料,其在合成柴油、塑料和涂料等许多领域都具有广泛的应用前景。
甲醇的合成通常通过甲烷的催化转化实现。
在这个过程中,甲烷首先经过氧化反应生成一氧化碳和氢气,然后通过催化剂的作用,再将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
然而,甲醇的合成过程中存在许多影响其单程转化率的因素。
首先,催化剂的选择对甲醇合成的单程转化率具有重要影响。
常见的甲醇合成催化剂包括金属氧化物、过渡金属和硅铝酸盐等。
不同的催化剂具有不同的活性和选择性,因此会对甲醇的转化率产生不同的影响。
其次,反应温度也是影响甲醇合成单程转化率的重要因素。
通常情况下,较高的反应温度可以促进甲醇的合成反应,并提高其转化率。
然而,过高的反应温度可能会导致副反应的发生,从而降低甲醇的转化率。
此外,反应物的浓度、反应物之间的摩尔比、催化剂的添加量等因素也会对甲醇合成单程转化率产生影响。
适当地调节这些因素可以提高甲醇的转化率和产率。
综上所述,甲醇合成的单程转化率受到多种因素的影响。
通过深入研究这些因素,并合理调控反应条件,可以有效提高甲醇的合成效率和产量,进一步推动甲醇合成技术的发展和应用。
1.2 文章结构文章结构:本文主要分为三个部分:引言、正文和结论。
引言部分主要对甲醇合成单程转化率进行简要介绍和概述,然后说明文章的结构和目的。
正文部分包括两个小节:甲醇合成的背景和意义以及影响甲醇合成单程转化率的因素。
在第一个小节中,将介绍甲醇合成的背景,并阐述其意义和重要性。
在第二个小节中,将详细探讨影响甲醇合成单程转化率的各种因素,如反应条件、催化剂种类和负载等。
结论部分将对文章进行总结,简要概括讨论的主要内容和结论,强调甲醇合成单程转化率的关键因素。
同时,展望未来的研究方向,指出甲醇合成单程转化率的提高仍面临的挑战和需要深入研究的问题。
通过以上结构,本文将全面系统地介绍甲醇合成单程转化率及其影响因素,为相关领域的研究工作提供参考和指导。
甲醇氧化反应

甲醇氧化反应甲醇氧化反应是一种广泛应用于现代合成化工过程中的关键反应。
它是指将甲醇与氧气或空气反应生成甲醛或二甲醛的过程。
甲醛和二甲醛是很常用的化工原料,它们可以被用来制造许多化学品,如树脂、染料、涂料和医药品等。
甲醇氧化反应的化学方程式如下:2CH3OH + O2 → 2CH2O + 2H2O甲醇氧化反应是一种重要的工业化学反应,它通常在600~900℃下进行,需要催化剂的存在。
过程中甲醇先被氧化成甲醛,然后进一步氧化成二甲醛。
虽然甲酸的生成也是可能的,但这种副反应的产生比较少。
甲醛和二甲醛的生成通常是通过以下机理实现的:首先,甲醇在触媒的存在下发生氧化反应,生成甲氧基自由基。
然后,甲醛和二甲醛的产生主要是通过以下反应实现的:由此可以看出,甲醛和二甲醛的生成依赖于多级反应过程中的自由基反应。
触媒在甲醛氧化反应中扮演着非常重要的角色。
其中,最常用的催化剂是红色催化剂,也称为甲醛制造中的卓越催化剂。
此催化剂是由铜、钴、锰和一些常见氧化物的混合物组成。
触媒可以提高反应速率,降低反应温度,并改善产物的选择性和收率。
甲醛和二甲醛的生成并不是甲醇氧化反应的唯一产物。
该过程中还会产生一些副产物,如二氧化碳、水和甲酸等。
为了最大程度地减少这些副产物的生成,工业生产中通常使用高温高压条件下的自动化控制系统。
此外,通过改变催化剂中的组成或添加一些协同剂,也可以提高产量和选择性。
总之,甲醇氧化反应是一种重要的工业化学反应,它在合成化学中具有广泛的应用。
通过优化反应条件和催化剂,可以实现高效、高选择性的制药和化工生产。
甲烷制甲醇反应方程式

甲烷制甲醇反应方程式甲烷制甲醇反应是一种重要的化学反应,它可以通过在一定条件下将甲烷转化为甲醇。
甲醇是一种广泛应用于工业和化学领域的有机化合物,具有重要的经济价值。
甲烷制甲醇反应的化学方程式如下:CH4 + H2O → CO + 3H2CO + 2H2 → CH3OH这个反应过程一般分为两个步骤。
首先,甲烷与水反应生成一氧化碳和氢气。
然后,一氧化碳和氢气再反应生成甲醇。
具体来说,甲烷与水反应的过程如下:甲烷和水在一定的温度和压力下进入反应器中,通过催化剂的作用,甲烷中的碳氢键被断裂,生成一氧化碳和氢气。
这个过程称为甲烷重整反应。
一氧化碳和氢气再反应生成甲醇的过程如下:一氧化碳和氢气在一定的温度和压力下进入反应器中,通过催化剂的作用,发生羰基化反应,生成甲醇。
甲烷制甲醇反应是一种复杂的反应过程,涉及到多个中间产物和催化剂的作用。
催化剂在反应中起到了至关重要的作用,它能够促进反应的进行,提高反应速率和产率。
甲烷制甲醇反应在工业中有着广泛的应用。
甲醇是一种重要的化工原料,可以用于生产塑料、涂料、溶剂等产品。
此外,甲醇还可以作为清洗剂、燃料和氢气的储存介质等。
甲烷制甲醇反应的研究对于提高能源利用效率、减少污染排放具有重要意义。
通过优化反应条件和催化剂性能,可以提高反应的选择性和产率,降低能耗和污染物排放。
甲烷制甲醇反应是一种重要的化学反应,通过将甲烷转化为甲醇,可以获得广泛应用的有机化合物。
这个反应过程涉及到多个步骤和催化剂的作用,对于工业生产和环境保护都具有重要意义。
通过继续研究和优化,可以进一步提高反应效率和产率,促进可持续发展。
甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂活性研究

甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂活性研究和进伟;徐亮亮;郭卫平【摘要】The iron-molybdenum catalyst is one of important original materials in the industrial formaldehyde production; its activity directly influences service life of catalyst and device running period. In this paper, from the aspects of catalyst’s crystalline structure principle and industry application, the activity of the iron-molybdenum catalyst was elaborated;influencing factors of the catalyst activity were discussed from the aspects of mechanism and industrialization, which can provide some references for research and industrialization applications of the catalyst.%铁钼催化剂是甲醛工业生产中的重要原材料之一,其活性直接影响到催化剂的使用寿命和装置运行时间的长短。
从催化剂的晶相结构原理及工业应用等几个方面对铁钼催化剂的活性进行了详细说明,阐述了催化剂活性从机理到工业化的影响因素,对进行催化剂的活性研究和工业化应用都有较高的参考价值。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P457-459)【关键词】甲醇氧化;铁钼催化剂;活性【作者】和进伟;徐亮亮;郭卫平【作者单位】河南开祥化工有限公司,河南义马472300;河南开祥化工有限公司,河南义马 472300;河南开祥化工有限公司,河南义马 472300【正文语种】中文【中图分类】TQ426目前工业上几乎所有的甲醛均以甲醇和空气为原料通过氧化反应制得,按催化剂的不同,主要分为“银法”和“铁钼法”,由于银催化法甲醇转化率低、单耗高、催化剂寿命短、反应条件苛刻等原因,基本已经被大型甲醛生产装置所淘汰,与银催化剂相比,铁钼法催化剂反应温度低、转化率高、寿命长等优点,在现代甲醛生产中被广泛应用。
甲醇水蒸汽重整制氢催化剂甲醇还原方案

甲醇水蒸汽重整制氢催化剂甲醇还原方案甲醇水蒸汽重整制氢是一种常见的制氢方法,该方法通过将甲醇与水蒸汽反应,生成氢气和二氧化碳。
在这个过程中,催化剂起着关键的作用,它能够加速反应速率并提高产氢效率。
本文将介绍甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的甲醇还原方案。
甲醇还原是指将甲醇转化为甲烷的反应。
甲醇还原是甲醇水蒸汽重整制氢过程中的一个关键步骤,它可以通过甲醇脱氢反应来实现。
在甲醇还原反应中,催化剂的选择对反应的效果起着至关重要的作用。
甲醇还原催化剂通常采用过渡金属催化剂,如铜、镍、铁等。
这些催化剂能够在适当的反应条件下催化甲醇分子的脱氢反应,使甲醇转化为甲烷。
其中,铜催化剂是一种常用的甲醇还原催化剂,因其活性高、稳定性好而被广泛应用。
甲醇还原的反应机理可以分为两个步骤:甲醇脱氢和甲烷生成。
首先,甲醇分子在催化剂表面被脱氢,生成甲醛和氢气。
然后,甲醛和氢气在催化剂表面进一步反应,生成甲烷。
在这个过程中,催化剂不仅能够提供活化的表面,还能够提供反应所需的中间体。
甲醇还原反应的反应条件对反应效果也有很大的影响。
一般来说,较高的温度和较低的压力有利于甲醇还原反应的进行。
此外,适当的催化剂载体和助剂的选择也可以改善催化剂的性能。
甲醇还原反应的催化剂还需要具备良好的抗中毒性能。
在甲醇水蒸汽重整制氢过程中,催化剂容易受到一些中毒物质的影响,如硫化物、氯化物等。
这些物质会与催化剂表面发生反应,降低催化剂的活性和稳定性。
因此,催化剂的抗中毒性能对保持催化剂的活性和稳定性至关重要。
总的来说,甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的甲醇还原方案是一个复杂而重要的研究领域。
通过选择合适的催化剂、优化反应条件以及提高催化剂的抗中毒性能,可以提高甲醇水蒸汽重整制氢的产氢效率和经济性。
未来的研究还需要在催化剂的设计和合成方面进行更深入的探索,以实现更高效、更可持续的甲醇水蒸汽重整制氢技术。
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重庆市自然科学基金计划项目 立 项 申 请 书
项目名称:甲烷在催化剂表面选择氧化生成
甲醇/甲醛的催化反应机理研究 所属专项: 其它 申 请 者: 张海东 申报单位: 重庆工商大学 (签章) 联系电话: 62769652 申请日期: 2005年12月7日
重庆市科学技术委员会 二ΟΟ五年四月制 填 写 说 明 1、凡申报重庆市自然科学基金计划的项目须填写此立项申请书。 2、立项申请书由项目的主承担者填写,经项目主承担者工作单位审查同意后,一般项目一式三份、重点项目一式七份并附申报软盘一张报送重庆市科委。 3、填写申请书前,请先查阅《重庆市自然科学基金计划项目管理办法》及有关规定,其中重点项目应围绕当年“项目指南”内容撰写。 4、立项申请书所列内容都要据实填写,表达应明确、完整、严谨、扼要(外文名词要同时用中文表达)。 5、项目组主要成员本人应在申请书上亲自签名以示同意合作。 6、立项申请书一律要求用A4纸张打印,否则不予受理。 7、所有申报材料恕不退还,请注意留底。 一、基本信息 项目名称 甲烷在催化剂表面选择氧化生成甲醇/甲醛的催化反应机理研究 所属专项 其它 承担单位 重庆工商大学 组织部门 科研处 单位地址 重庆市南岸 区(县、市)学府大道五公里 邮编 400067
单位性质 1 1.高等院校 2.科研院所 3.企业 4.其它 工商注册登记类型 1 1.国有 2.集体 3.股份合作 4.联营企业 5.有限责任公司 6.股份有限公司7.私营企业 8.港澳台商投资企业 9.外资企业 10.其它企业 单位法定代表
姓名 王崇举 联系 电话 62769362 手机 单位 传真 62769515
项目负责人 姓名 张海东 联系 电话 62769652 手机 E-mail kohnzhang@yahoo.com.cn
项目主要合作单位
计划类别 1 1.自然科学基金 2.院士专项 项目主要服务行业 2 1.农业 2.制造业 3.电子信息 4.医药化工 5.交通、能源 6.建筑建材 7.冶金 8.轻工纺织 9.社会事业 10. 其它 项目所属技术领域 8 1.电子信息 2.生物医药 3.现代农业 4.环境保护 5.新材料 6.光机电 7.交通 8.能源资源 9.社会事业 10.其它 项目研究所属主要学科
一级学科代码及名称 二级学科代码及名称 三级学科代码及名称 代码: 150 名称:化学 代码: 150.30 名称:物理化学 代码: 150.3035 名称:催化化学 起止时间 2006.1-2008.1 总投资 6万元 申请资助 4万元
主要研究内容 (限100字)
常压下在SiO2担载的VOx、MoOx催化剂上进行以O2为氧化剂的甲烷选择氧化反应。结合反应结果使用量子化学模拟方法研究甲烷活化产生的中间物种在催化剂上的反应途径。
预期成果形式或达到的目标 (限100字)
得到对甲烷选择氧化反应机理在分子水平上的深入认识。了解甲烷选择氧化反应中得到不同产物分布的原因。在国内外核心期刊上发表1篇至多篇学术论文。
注:此简表的选择项均为单选项。学科代码及名称按国家标准(可在市科委网站上查询)至少填至二级学科。 二、项目组主要成员(含项目负责人)
编号 姓 名 出生年月 学历 专业技术职称 工作单位 联系电话 从事专业 项目中 的分工 每年工作 时间(月) 签 字 1 张海东 1972.6 博士 副教授 重庆工商大学 62769652 催化化学 项目负责人 10 2 殷 菲 1976.9 博士 副教授 重庆工商大学 62769652 应用化学 理论计算 6
3 郭莉霞 1979.4 硕士 讲师 重庆工商大学 62769652 应用化学 催化剂制备及反应测试 8
4 殷钟意 1966.3 本科 高级实验师 重庆工商大学 62769652 应用化学 催化剂制备及反应测试 8 5 景佳佳 1981.3 本科 助理实验师 重庆工商大学 62769652 应用化学 催化剂制备及反应测试 8 6 王颖 1980.6 本科 硕士研究生 重庆工商大学 62769652 应用化学 催化剂制备及反应测试 8 7 8 9 10 三、经费预算(单位:万元)
经费来源预算 经费支出预算 科目 预算数 科目 预算数 其中市科技 计划拨款部分 1、市科技计划拨款 4 1、小型仪器设备费 3.5 1.5
2、国家部委拨款 2、能源材料费 0.8 0.8 3、行业主管部门拨款 3、试验外协费 1.0 1.0 4、区县科委拨款 4、科研业务费 0.5 0.5 5、单位自筹 2 5、管理费 6、其他资金 6、其他费用 0.2 0.2
来源预算合计 6 支出预算合计 6 4
市科技计划预算拨款
年度 2006年 2007 年 20 年 合计
经费 4 注:1、市科技计划资助强度为:一般项目2-4万元,重点项目20-40万元。 2、一般项目不得提取管理费。 四、申请书正文 (一)立项依据与研究内容 1、项目的立项依据 1.1 立项背景和科学依据 天然气的主要成分是甲烷,除了作为燃料使用以外,也是十分重要的化工原料。随着全球经济的发展对化工原料需求量的增加,用于生产化工原料的天然气在开采量中所占比例越来越高。特别是当前世界上天然气被越来越多地用于象汽车燃料这样的领域,使用甲醇、二甲醚作为汽油替代燃料或添加燃料的趋势越来越明显,显示出诱人的前景,发达国家都竞相投入力量进行开发。此外天然气资源大多位于偏远地区,但天然气及其下游产品的消费地却是远离产地的工业和人口集中的经济发达地区,运输和存储的问题是天然气开发必须要解决的问题。与目前普遍采用的管道输送和液化天然气(LNG)的储存、运输方法相比,将天然气转化为易于运输的液体燃料或有机化学品(比如甲醇、甲醛、二甲醚、苯)更为经济。 目前已经工业化的天然气转化路线是由甲烷制得合成气(syngas),再由合成气合成甲醇或经FT合成制得其它化学品。甲烷的水蒸气重整制合成气是一个非热力学有利的过程,能耗很高。以甲醇的生产为例,由合成气路线制甲醇的成本中有60%左右的成本来自水汽重整这一步。以分子氧(O2)为氧化剂的甲烷直接选择氧化制甲醇、甲醛具有更好的经济性,所以此研究一直受到重视,例如英国石油公司(BP)在其“面向未来的清洁能源”(CEFTF)研究计划中也将甲烷直接选择氧化制甲醇、甲醛列为重要项目。另外,作为最难活化的烷烃分子-甲烷的活化和选择性转化一直是各国催化科学家关注的学术热点,在美国化学会发表的对21世纪化学科学的展望报告中被称作化学研究中的“圣杯”,具有重大的学术意义,每年都有大量研究这个反应的学术论文发表在国际刊物上。 中国的天然气资源比较丰富,重庆市辖区内的天然气资源也很丰富,对甲烷的选择氧化进行研究有利于发挥重庆本地的资源优势、推动重庆的本地化工企业的技术进步,进而促进重庆的经济发展。此外,进行这方面的研究与目前天然气消费量急剧增加,对天然气的综合利用日益受到国家重视的潮流相吻合,从1999年开始,国家973项目连续有天然气的综合利用项目立项(G1999022400、2005CB221400),其中甲烷的选择氧化制备甲醇、甲醛都被列为子课题(G1999022407、2005CB221407)。开展这方面的研究可以促进重庆本地的相关研究队伍的发展,提高重庆在这个领域中的知名度和学术地位,为今后申请国家层面的科研资金打下很好的基础。 1.2 目前的研究现状 多年来,在固体催化剂表面上进行的气固相催化反应研究一直是甲烷选择氧化研究的重点。世界上第一个甲烷直接催化氧化制甲醇的专利由Lance和Elworthy于1906年申请。他们所用的催化剂为FeSO4,氧化剂为H2O2,产物包括甲醇、甲醛和甲酸。1930年代,Boomer和Thomas研究了在30至60个大气压下的甲烷氧化,所用的催化剂是ZnO,以Pb,Ni,Cr2O3或Tl为添加剂。德国在二次世界大战后期曾经使用一种含银的催化剂在O3作用下氧化煤气中的甲烷来生产甲醛。日本的Matui等人也在1940年代初期开始研究天然气的催化氧化。 当前,气固相甲烷选择氧化催化剂多为负载在氧化物载体表面上的单组分或多组分金属氧化物。在已报道的甲烷选择氧化催化剂体系中,Fe基,V基和Mo基催化剂被发现相对其它催化剂来说具有更好的性能,这主要表现在能比其它催化剂更好地兼顾甲烷转化率和醇醛选择性。目前报道的较高的单程甲醛收率也大多在担载的含Fe,V,Mo的氧化物催化剂上得到,最新的甲烷选择氧化制甲醇甲醛研究进展论文也大多集中在这几个催化剂体系上。 在目前已报道的甲烷选择氧化研究结果中,我们注意到在常压下使用O2作为氧化剂时,在催化剂表面上进行的甲烷选择氧化反应中的C1含氧化合物基本上都是甲醛,一般检测不到甲醇的生成或者只有痕量的甲醇被检测到。这个现象的内在原因目前还不清楚,也没有得到系统深入的研究。但不清楚了解这个现象的内在原因就很难理解甲烷选择氧化的反应机理,很难形成对催化剂体系优选的理论性认识。本项目拟针对这个问题进行研究,结合实验数据进行理论模拟研究,在分子水平上揭示这个现象的内在原因,研究甲烷选择氧化反应的机理,为进一步开展甲烷选择氧化的研究提供理论性认识基础。 2、项目的研究内容、研究目标、以及拟解决的关键问题
2.1 研究内容 2.1.1 VOx和MoOx催化剂上的甲烷选择氧化 以二氧化硅(SiO2)担载的氧化钒(VOx)、氧化钼(MoOx)催化剂为模型催化剂体系,在常压下进行使用分子氧(O2)为氧化剂的甲烷选择氧化反应。
2.2.2 VOx和MoOx催化剂上的甲烷选择氧化反应结果的量子化学理论模拟 在反应结果的基础上使用量子化学模拟方法研究甲烷活化产生的中间物种在催化剂上的反应途径。 2.2 研究目标及拟解决的关键问题 研究甲烷选择氧化的反应机理,在分子水平上理解此反应的反应机理,了解导致相关产物分布的原因,为进一步开展甲烷选择氧化研究、优选催化剂体系提供理论指导。
3、拟采取的研究方案及可行性分析
3.1 催化反应研究方法 在固定床微型反应装置上进行甲烷选择氧化反应,使用二氧化硅(SiO2)担载的氧化钒(VOx)、氧化钼(MoOx)为催化剂。
3.2 甲烷选择氧化反应结果的量子化学理论模拟方法 本项目将使用量子化学程序包Gaussian及Materials Studio进行氧化钒、氧化钼模型催化剂的模型建立,进行甲烷活化产生的中间物种在催化剂模型上的反应途径的理论模拟分析。