一种利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法。其是利用过渡金属氧化物为光催化剂，在厌氧条件下同时利用过渡金属氧化物中的晶格氧作为氧化剂进行烷烃光催化脱氢制备乙烯。所述过渡金属氧化物为含Ni<supgt;2+</supgt;/Ni<supgt;3+</supgt;氧化还原电对的Ni<subgt;1‑x</subgt;O（0<x<1），其是采用共沉淀‑煅烧法制成，通过控制煅烧温度可调节Ni阳离子空位，生成相应的非化学计量的晶格氧。得益于晶格氧温和的氧化能力，能在温和低能耗的光催化反应条件下利用其晶格氧使得烷烃部分氧化（不过度氧化生成CO<subgt;X</subgt;），因而具有高烯烃选择性的优点。同时，被消耗的晶格氧能通过与空气或纯氧反应再生，实现催化循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化能源转化领域，具体涉及一种利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法。

技术介绍

1、乙烯（c2h4）是化学工业的主要组成部分，占石化产品的75%以上，主要通过石脑油蒸汽裂解产生，但这一过程因能耗高（t>800℃）及原油价格的脆弱性而受到限制。页岩气中乙烷（c2h6）的高可用性以及乙烷催化脱氢的温和、节能和高选择性增加了人们对乙烯生产替代工艺的兴趣。一般来说，乙烷脱氢（dhe）过程需要氧气（o2）的参与和水的释放来完成周期性反应循环。然而，o2参与dhe过程会不可逆地发生全氧化反应生成大量cox副产物，从而降低c2h4的选择性。此外，由于气体混合物的可燃性，o2和c2h6的共进料带来了安全问题，并且需要通过昂贵的空分装置在现场生产氧气，这无疑增加了乙烯生产的成本。

技术实现思路

1、针对传统dhe工艺高能耗的不足，以及为解决乙烷与氧气共进料导致乙烯过度氧化的缺点，本专利技术提出了一种利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法，其利用过渡金属氧化物的晶格氧作为温和氧化剂进行光催化烷烃脱氢制烯烃，具有低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法，其特征在于：利用过渡金属氧化物为光催化剂，在厌氧条件下同时利用过渡金属氧化物中的晶格氧作为氧化剂进行烷烃光催化脱氢制备乙烯；所述过渡金属氧化物为具有Ni2+/Ni3+氧化还原电对的Ni1-xO，其中0<x<1。

2.根据权利要求1所述的利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法，其特征在于：所述过渡金属氧化物的制备步骤如下：

3.根据权利要求2所述的利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法，其特征在于：所用沉淀剂为尿素、碳酸氢铵、碳酸铵中的任意一种或几种。

4.根据权利要求2所述的利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的...

【技术特征摘要】

1.一种利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法，其特征在于：利用过渡金属氧化物为光催化剂，在厌氧条件下同时利用过渡金属氧化物中的晶格氧作为氧化剂进行烷烃光催化脱氢制备乙烯；所述过渡金属氧化物为具有ni2+/ni3+氧化还原电对的ni1-xo，其中0<x<1。

2.根据权利要求1所述的利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法，其特征在于：所述过渡金属氧化物的制备步骤如下：

3.根据权利要求2所述的利用晶格氧进行光催化烷烃脱氢的方法，其特征在于：所用沉淀剂为尿素...

【专利技术属性】
技术研发人员：王心晨，汪思波，魏芬，周佳，张贵刚，卢雪峰，侯乙东，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：