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淄博市富中化工有限公司 |
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| 現(xiàn)在的位置：首頁>> 新聞中心 >> B基催化劑二氯丙烷反應(yīng)機理 |
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研究者對B基催化劑二氯丙烷反應(yīng)機理進(jìn)行了大量研究，但在烷烴和0，的活化機制以及關(guān)鍵反應(yīng)中間體等方面仍存在爭議，其中不同B基催化劑的結(jié)構(gòu)是影響其反應(yīng)機理的關(guān)鍵因素之一。通過動力學(xué)實驗證實了，在h-BN催化劑上二氯丙烷的消耗速率與氧氣分壓凡符合Eley-Rideal動力學(xué)模型[圖16，與二氯丙烷分壓只、呈現(xiàn)二級動力學(xué)關(guān)系l圖16，明顯區(qū)別于傳統(tǒng)金屬氧化物催化劑遵循的機理(對。呈零級、對二氯丙烷呈一級動力學(xué))。這表明在二氯丙烷存在下，氧是在氮化硼表面進(jìn)行活化的。DFT計算表明，二氯丙烷在>B-0-0-N<活性位點上反應(yīng)是從第二個碳上抽離氫而斷開一0-0一鍵開始的，產(chǎn)生了B-OH和硝基自由基物種，然后通過反鍵成鍵形成了穩(wěn)定丙基中間體葉己為>N-O-CH(CH3)=]，該穩(wěn)定的中間體可以有效抑制二氯丙烷的過度氧化。臨近的另一個>B-。-N<活性位點優(yōu)先從第一個碳上抽離氫，斷開一0-0一鍵的同時與烷烴自由基完成第二個反鍵成鍵，形成丙氧基中間體。最后，丙烯從催化劑表面解吸之后，氧氣奪走表面經(jīng)基的氫使>B-0-0-N<活性位點得以復(fù)原f圖16(b)]。利用原位FTIR表征和同位素標(biāo)記實驗進(jìn)一步研究了B-OH如何參與二氯丙烷反應(yīng)。原位IR光譜結(jié)果顯示，隨著在二氯丙烷和的引人，B-OH振動的強度持續(xù)減弱，所消耗的B-OH可以通過蒸汽處理進(jìn)行再生，說明B-OH是參與反應(yīng)過程的一種表面中間體l圖17(a)]。同位素標(biāo)記實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二氯丙烷和0,在530℃下引人到氖化的BNOD催化劑上時，產(chǎn)生了HDO和D,0;將催化劑暴露于含有0,的反應(yīng)氣氛中，出現(xiàn)了H護(hù)。和H,O信號[圖17(b)。這些現(xiàn)象表明，兩個相鄰的B-OH能夠脫水并與氣相反應(yīng)物實現(xiàn)H和0原子的可逆交換。動力學(xué)實驗證實二氯丙烷轉(zhuǎn)化率與氧氣分壓符合型關(guān)系，對二氯丙烷分壓呈現(xiàn)二級動力學(xué)關(guān)系，表明分子氧在催化劑表面被吸附活化，二氯丙烷直接從氣相與活性氧物種發(fā)生反應(yīng)f圖17()l。結(jié)合DFT計算，其機理可以描述為B-OH與0,反應(yīng)脫水形成一個四元環(huán)中間體，然后四元環(huán)中間體可進(jìn)一步使二氯丙烷脫氫產(chǎn)生丙烯和水，B-OH基團(tuán)得以再生。m.gxp168.com
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