Rh/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气的核磁共振研究

• 作者: 万惠霖 严前古 叶剑良 吴廷华 张奇能 晁自胜 牛振江
• 来源期刊: 催化学报
• 学科: 化学
• 关键词: 甲烷 部分氧化 合成气 铑 负载型催化剂 核磁共振
• 年，卷（期）: 2004,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 909-914
• 页数: 6页
• 分类号: O643
• 字数: 5671字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-9837.2004.11.013

摘要

利用1H MAS NMR技术,在甲烷部分氧化(POM)制合成气反应条件下研究了Rh/SiO2催化剂上氢与金属的相互作用及反应机理. 结果发现,氢气在Rh/SiO2上解离吸附后可能有四种存在形式: 化学位移为δ=-100～-120的可逆(αM)和不可逆(αI)吸附氢物种,δ=0～-100的"氢云"或"氢雾"形式的氢物种和δ=3.0的溢流氢物种. 溢流氢物种是由可逆吸附的氢物种和"氢云"或"氢雾"状态的氢物种溢流到SiO2上并弱吸附在桥式氧(Si-O-Si)附近而形成的. 溢流氢物种活化晶格氧,形成一种POM反应的活性氧物种OH-. 活性氧物种OH-反溢流到Rh上,并与CH4解离吸附在Rh上的CHx物种反应生成含氧中间物种CHxO. CHxO物种的化学位移为5～7. O2参与CHxO物种的进一步氧化,或补充溢流氢夺取桥式氧后形成的缺陷位上的晶格氧,在高温(973 K)反应条件下,O2可能优先补充缺陷位上的晶格氧,使CHx的氧化按表面反应机理进行.