《表1 不同硼基催化剂催化性能》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《低碳烷烃氧化脱氢制烯烃非金属催化体系研究进展》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

鉴于烷烃氧化脱氢属于强放热反应，为了提高传质和传热效应，我们采用化学沉积方法将氮化硼涂敷在堇青石蜂窝陶瓷上制备了整体式催化剂，并用于丙烷氧化脱氢反应[16].催化剂可以在高达576000 mL/gBN的重时空速（WHSV）条件下催化丙烷氧化脱氢反应在535°C丙烷转化率为16.8%时，丙烯的选择性达到82.1%，而CO的选择性只有3.7%，且未检测到深度氧化产物CO2（图3(A）).此外，h-BN具有优异的导热系数（33 W K-1m-1），有利于烷烃氧化脱氢反应中高反应热的移除.Tian等[17]基于计算流体动力学（CFD）计算，揭示了h-BN和VOx/γ-Al2O3催化剂在固定床反应器（直径6 mm的微反应器）的传热和温度分布，并给出了可视化的温度分布.结果表明在相近的丙烷转化率（～25%）下，对于h-BN催化剂，床层温升低于1°C，远低于VOx/γ-Al2O3催化剂的床层温升为8°C.当反应器直径增加到60 mm，氮化硼催化剂的床层温升仅为1.5°C，远低于VOx/γ-Al2O3的47°C（图3(B）).h-BN催化剂床层温度控制的显著改善，有利于降低COx的产生，同时提高了烯烃的选择性.Hermans等[18]也研究了h-BN催化剂上不同反应参数对催化丙烷氧化脱氢的影响，分析评估了质量和热传输对催化活性的影响.这些研究结果均为h-BN催化剂在烯烃生产中的潜在工业应用提供了重要参考信息.为了方便比较，我们在表1中列出了硼基催化剂的种类及其催化性能.从表1中可以看出，BNOH和单质硼催化剂的烯烃产率远高于其它硼基催化剂，主要源于这两种催化剂表面含有相对丰富的活性位.此外，通过比较不同硼基催化剂（B4C、Ti2B、NiB、Co2B/Co3B和HfB2等），在相同反应条件下转化率相近时，其产物分布类似.然而，在不同反应条件下，硼基催化剂的催化性能差异明显.例如，前期的研究工作显示烯烃选择性随烷烃分压增加而降低，随氧分压增加而增加.