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研究生:游炯宗
研究生(外文):YOU, JIONG-ZONG
論文名稱:釩、鈹氧化物觸媒對丁烷氧化催化性質之研究
指導教授:陳吟足楊立
指導教授(外文):CHEN, YIN-ZHUYANG, LI-XUN
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:化學工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1992
畢業學年度:80
語文別:中文
論文頁數:28
中文關鍵詞:觸媒催化性質氧化反應氧化物
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本論文探討 V-Be-O,V-Mg-O,和 V-Ca-O 三觸媒對正丁烷氧化反應的催化性質。V-
Mg-O 是目前已知最好的正丁烷氧化脫氫觸媒,V-Be-O和V-Ca-O則未見探討。由於
BE,Ca ,與Mg同屬鹼土金屬族,並且在週期表上互為鄰居,化性相似,因此特別值
得加以研究,以得到系統性的瞭解。
關於 V-Mg-O 觸媒,正丁烷氧化反應的主要產物為丁烯,丁二烯,CO與CO。XRD
結果顯示除了 MgO 外,尚有 Mg(VO)的晶相生成,並且煆燒溫度愈高,
Mg(VO)的晶相愈明顯,但單位表面積的催化活性反而降低。可能V-Mg-O觸媒
的活性與選擇性是依Mg(VO),MgO,與無晶形共氧化物的組合而定。
V-Be-O 觸媒與V-Mg-O非常不同。XRD 顯示無論煆燒溫度的高低,VO和BeO 之
間都沒有固態反應 (solid state reaction) 發生,對BET 表面積也影響不大。V-
Be-O同時具有脫氫與選擇性氧化的能力,能促使正丁烷氧化生成馬來酐 (maleic
anhydride,M A),並且活性似乎比著名的VPO 觸媒還高些,在 350℃即可有效工作
,但馬來酐的選擇率只有20∼30﹪,低於VPO 的50∼60﹪。改變V/Be比例由3V-Be-
O (3﹪ VO) 到 50V-Be-O (50﹪ VO) ,對觸媒活性無明顯影響。我們猜
測氧化釩在BeO 表面形成薄層覆蓋,類似於VO/TiO,而具有選擇性氧化的能力
。改以四價釩合成之 V-Be-O 觸媒,在正丁烷氧化反應條件下並不穩定,可能
是四價釩逐漸氧化至五價釩所致。反應達到穩定後,其催化性質能仍比 V合成
的V-Be-O略差。
至於V-Ca-O觸媒,CaO 與VO之間極易發生固態反應而形成化合物,但催化活性
很低,且產物只有CO與CO。推測含鈣氧化物極易與CO結合而形成碳酸鈣造成嚴
重的自身毒化。
比較 V-Be-O,V-Mg-O,V-Ca-O 三觸媒,雖然Be,Mg,Ca同屬鹼土金屬族,但它們與氧
化釩所形成的共氧化物卻有非常不同的催化性質。所以並不能以同族元素的化性相
似而遽以判斷其摧化性質。

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