《表3 B2O3基催化剂在低碳烷烃氧化脱氢反应中的性能比较》

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《低碳烷烃氧化脱氢硼基催化剂的研究进展》

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注：a．均为常压反应；b．指反应物烷烃脱掉一分子H2后生成的烯烃，不包括碳链断裂后生成的烯烃；c.B2O3包裹BPO4空心球催化剂；d．层状硼硅酸盐沸石．

早在20世纪80—90年代，一些课题组[25-28]已先后尝试考察B2O3在低碳烷烃氧化脱氢反应中的催化性能（表3).1989年，Murakami等[25]在研究乙烷部分氧化制乙醛的反应中考察了31种元素的氧化物，发现在550℃时只有B2O3、Al2O3和SiO23种氧化物能够生成目标产物乙醛，其中B2O3/Al2O3催化剂的乙烷转化率最高（38%），并且在选择性上主产物为乙烯（58%），而非乙醛（2.7%）．该B2O3/Al2O3催化体系在之后10年内被进一步拓展、优化．例如，Auroux课题组[26]发现无孔Al2O3相比于多孔Al2O3是更好的B2O3载体，且在30%的高B2O3负载量下由化学气相沉积（CVD）方法制备的B2O3/Al2O3催化剂相比于传统浸渍法制备的催化剂在乙烷氧化脱氢反应中表现出较优的催化性能（CVD法：转化率29.6%，选择性89.7%；浸渍法：转化率24.2%，选择性89.5%).Baerns课题组[27]通过对比不同氧化物（MgO、TiO2、ZrO2、Al2O3）载体证实Al2O3相较于其他载体可以更好地提高B2O3的活性．不过，2000年以来对B2O3/Al2O3等催化剂的相关研究报道明显减少，可能是由于B2O3/Al2O3催化剂的活性距实际应用仍存在较大差距，无法与当时已工业化的烷烃直接脱氢工艺进行竞争．而随着近年来催化剂制备方法和表征手段的进步，具有高烯烃选择性和优异抗深度氧化能力的硼基催化剂（特别是B2O3基催化剂）再次获得关注，并展现出巨大的可优化空间．