丁烯和丁二烯是合成附加值高用途广的化学品的重要原料。丁烷高温脱氢制丁烯和丁二烯的过程能耗大、目的产物易热裂解、催化剂结碳严重,而氧化脱氢则具有反应温度低、目的产物热裂解少、催化剂无结碳等优点,因此丁烷氧化脱氢成为获取丁烯和丁二烯的另一有效途径。研究开发具有自主知识产权的高效长寿命催化剂和发展大规模生产丁烯及丁二烯的新技术有着必要性、重要性和紧迫性。针对丁烷氧化脱氢研究中存在的几个尚未弄清楚的关键问
探索了介孔碱土氧化物(meso-MgO、meso-CaO)、介孔氧化铝(meso-Al2O3)、介孔铈锆和铈锆钇固溶体(meso-CZ、meso-CZY)、介孔二氧化硅(SBA-15(16))和介孔碳(meso-C)催化剂载体(简称为MS)的制备方法,建立了其可控合成工艺。以MS(meso-C除外)为载体、MOx (M = Cr, V, Mo)为活性组分,采用等体积浸渍法制备了MOx/MS,表征了MS和MOx/MS催化剂的物化性质。考察了M'O改性对VOx/SBA-15催化性能的影响并比较了Cr-SBA-15和CrOx/SBA-15的物化性质。评价了VOx/M'O/SBA-15、MOx/SBA-15、CrOx/meso-CZY(meso-MgO)对正丁烷或异丁烷氧化脱氢反应的催化活性。活性评价结果表明: (1) M'O对VOx/SBA-15的改性调变了其酸碱性和还原性,提高了目标产物(C4烯烃)的选择性;(2) CrOx/SBA-15 和CrOx/meso-CZY在异丁烷氧化脱氢反应中显示出优异的催化性能(丁烯选择性均高于90%和丁烯得率高达11%),均高于文献所报道的最佳值。