电催化氧化氨研究

2024-10-10

电催化氧化氨研究（精选9篇）

电催化氧化氨研究篇1

一实验目的

实验目的: (1) 熟练掌握演示“氨催化氧化制硝酸”实验的操作技能; (2) 了解该实验不同的几套装置, 提高对实验装置的选择、评估及改进等能力; (3) 提高实验研究的初步能力。

二实验用品

锥形瓶、圆底烧瓶、双孔附导管橡皮塞两个、气唧、反应管、烧杯、玻璃纤维、重铬酸铵、氨水、石蕊试液。

三实验原理

氨的催化氧化制硝酸反应是一个很复杂的反应过程。研究表明, 根据不同的反应条件可以生成不同的氧化产物, 这可由下面几个反应式给予说明:

上述几个反应都是不可逆反应, 所以实际上不可能用改变反应平衡的方法, 使氨的氧化反应只生成NO, 而只能选择相适宜的反应条件, 改变可能发生的各反应的速度, 提高主反应的速度, 使其他副反应受到抑制。事实证明, 选用选择性强的催化剂是唯一能相对阻止其他副反应发生的切实可行的办法。所以催化剂的选择是本实验成功的关键之一。众所周知, 铂是本实验最佳的催化剂, 在本实验中其催化氨氧化的速度比常用的非铂催化剂的速度要大100倍左右。但由于铂的价格昂贵, 所以在中学常选用三氧化二铬、氧化钴、铜等为本实验的催化剂。

三氧化二铬是最常用的催化剂, 简易的制取方法是取1~2克重铬酸铵放在新的石棉网上, 用煤气灯加热使之分解。分解时, 橘红色的重铬酸铵变为绿色的三氧化二铬, 体积也膨胀多倍。其反应式为:

上述反应有水生成, 所以分解反应结束后, 还应继续加热片刻, 使三氧化二铬充分干燥, 以提高其催化的活性。三氧化二铬可不用载体直接作催化剂, 也可将它研成粉状与石棉相混, 使之载于石棉上用于催化。另外, 还可将砖瓦砸成赤豆粒大小的碎块, 浸入饱和的重铬酸铵溶液中, 数小时后进行干燥、灼烧至重铬酸铵分解再用于催化。

除了催化剂, 本实验成功的关键还包括鼓入混合气体中氨的浓度和反应温度的控制。另外, 实验装置的选择也会影响本实验的演示效果。

氨的催化氧化反应为强放热反应, 但温度过低, 反应速度则太慢。所以本实验要在反应前对催化剂作预先加热处理。另外, 不同的温度对NO的产率也有影响, 例如用铂、铑催化剂时, 最佳的反应温度为700~800℃。

从化学反应式可知, 每一摩尔的氨需要氧气1.25mol。但采用这一理论上的比例会使NO的产率很低, 经研究证明, 氧气与氨的比值达到1.8∶1左右, 其NO的产率可达到最高点, 该比值相当于在氨和空气的混合气体中氨的含量为10%左右。采用纯氧当然有利于NO的生成, 但纯氧和氨混合后极易爆炸, 而且选用氧气后会导致装置及操作的复杂化。所以本实验一般都选用空气和氨相混合进行反应, 氨在混合气体中的浓度, 往往由室温、氨水的浓度及用量等相关因素决定。

四实验装置

氨的催化氧化制硝酸的实验设计装置有不少。用辩证的观点看, 一个装置在具备种种优点、长处的同时, 难免会产生另一些负面的影响。例如:对某个实验的各个环节、各种现象考虑得十分周到, 使实验每个细小的步骤、变化、现象能清晰、精确地展示在学生面前, 那么该实验的装置或操作等往往较繁琐复杂, 可能会使一些教师不愿或不能采用, 反之一样。氨的催化氧化制硝酸的实验设计装置有很多, 下面仅选出两种供参考、讨论。图1是采用内热式的加热装置, 其特点是加热速度快、方便 (不用点酒精灯) 、装置及操作较简单。但要有电源, 且要注意用电的安全。图2也是一种较简易的装置, 其特点是氨水耗用量少, 操作步骤简易。但实验成功率会产生一些问题, 这就需要演示者花较多时间和精力在课前作充分的准备。

上述两实验装置的尾气没安排处理, 使NO2变为硝酸还要再加入水和指示剂。

五实验改进

试验一开始发现了棕黄色的气体, 但烧瓶内却凝结了大量的水蒸气, 使棕黄色看起来模模糊糊。这主要是因为氨气在氧化后生成了大量的水。水蒸气的存在不仅不利于二氧化氮的观察, 而且会将其吸收形成硝酸酸雾。因此可将原有装置按图3进行了改进, 在燃烧管和烧瓶中增加一个装有无水氯化钙的干燥管。在这里氯化钙不但具有干燥的作用, 还能吸收过量的氨气, 可以更加直接、清晰地观察到红棕色的二氧化氮气体。

六实验操作

第一, 用重铬酸铵自制三氧化二铬催化剂 (重铬酸铵取蚕豆般大小即可, 太多造成浪费、喷料) 。

第二, 按图3所示装配好实验装置, 并检查气密性。

第三, 装入玻璃棉、催化剂, 注入100m L约2∶1的氨水 (氨水浓度视室温可作适当变化) , 小烧杯中注入半杯水并滴加1~2m L石蕊试液。

第四, 点燃酒精灯 (或煤气灯) , 加热催化剂。

第五, 催化剂受热由草绿色变为灰黑色后, 慢慢鼓入空气, 注意观察催化剂是否有发红 (放热) 现象。

第六, 催化剂的现象如正常, 可加快鼓气速度, 注意观察圆底烧瓶中气体的颜色变化及小烧杯中石蕊试液的颜色变化。

第七, 记录实验各步骤有关条件和相关现象、数据。

七实验分析和讨论

你认为影响本实验成功率的关键因素有哪些?如何解决。查阅有关资料后, 结合自己的认识, 设计一个与上述不同的氨的催化氧化实验装置, 画出装置图, 简要阐述设计思路。写出该实验演示讲稿 (实验教案) , 准备演示、试讲。

电催化氧化氨研究篇2

电化学氧化法可有效处理挥发酚类废水,而阳极材料性能直接制约其电氧化效率.本文分别针对不锈钢、柔性石墨和SnO2/Ti复合材料测定了其析氧过电位,并以不锈钢、柔性石墨为阳极材料,在5～6 V直流电压下,对合成苯酚废水进行了电化学氧化处理.结果表明:析氧过电位次序为SnO2/Ti >柔性石墨>不锈钢,处理后水的.COD值接近或小于100 mg・L-1,且出水的苯酚浓度小于0.5 mg・L-1.

作者：李天成朱慎林 LI Tian-cheng ZHU Shen-lin 作者单位：清华大学化学工程系萃取与分离国家重点实验室,北京,100084 刊名：电化学 ISTIC PKU英文刊名：ELECTROCHEMISTRY 年，卷(期)： 11(1) 分类号：X781.1 关键词：阳极极化曲线过电位电化学氧化苯酚

电催化氧化氨研究篇3

物, 市场需求量不断增加。其合成工艺一般利用4-甲基吡啶氨氧化合成4-氰基吡啶, 但应用于工业当中后, 原料的转化率和摩尔收率都偏低, 生产成本相对较高。因此, 研究一种选择型好、收率更高的新型催化剂, 优化工艺条件, 降低生产成本, 是氨氧化合成4-氰基吡啶技术的关键。

1 氨氧化反应催化剂概述

催化剂是工业化生产中考虑的一个重要因素, 工业固体催化剂的性能指标有以下三项:一是高的活性;二是良好的流体力学、传质、传热性质;三是高稳定性。氨氧化的催化剂不仅要求有高的转化率, 而且要有高的选择性, 这两者往往不可兼得。反应机理的研究为催化剂的研制和开发指明了方向。

1.1 催化剂体系

纯氧化钒催化剂有三种相态:V2O5、V6O13和V2O4, 目前, 将这三种相态用于4-甲基吡啶的氨氧化进行综合分析的报道几乎没有, 专利US2839535A以V2O5为活性剂, 选用γ-Al2O3为载体, 产物中4-氰基吡啶的转化率大于80%。

专利U S 1 2 1 6 9 5 0 A将S b2O3-V2O5-Mo O3-P2O5用于催化合成4-氰基吡啶, 当氨氧化反应在410℃下进行时, 4-甲基吡啶转化率高达96%, 目标产物选择性为82%。

专利CN101602719A以Aa BbCcCr10Ox为催化剂, 其中, A=Li、Na、Ti中的一种或几种组合;B=Mn、Mg、V、Bi、P中的一种或几种组合;C=W、Cu、Ge、Sb、Pb中的一种或几种组合。以Al2O3为载体, 反应温度在330~450℃之间, 研究发现, 4-甲基吡啶的转化率大于99%, 收率大于98%。

专利US2839535A以V2O5为活性剂, 选用γ-Al2O3为载体, 产物中4-氰基吡啶的转化率大于80%。

专利US0213210A1中以V2O5、Sb2O3为活性组分, 在Cr, Mo, Co, Mn氧化物中选一个作为助催化剂, 并以高度焙烧过的、低表面积的Si O2或α-Al2O3为载体, 4-甲基吡啶的转化率可达到90%, 4-氰基吡啶产率为85%。若用偏钒酸铵取代V2O5, 则4-甲基吡啶转化率为94%, 4-氰基吡啶产率为88%。

T M asa o Saito等在其发明的专利U S4 96 36 8 7A中详细叙述, 选用V-C r-B-P为催化剂, 以Si O2为载体, V∶Cr∶B∶P=1∶1∶0.5∶0.015 (原子比例) , 负载量为50%, 将气体混合物通入装有催化剂的固定床反应器进行氨氧化反应, 4-甲基吡啶的转化率为100%, 4-氰基吡啶选择性为93%。若选用V-Cr-Mo-P为催化剂, 且仍以Si O2为载体, 4-甲基吡啶的转化率为100%, 4-氰基吡啶产率为95%。

徐洪顺在研究4-氰基吡啶的合成时采用V-Mn催化剂, 4-甲基吡啶的转化率为99%, 4-氰基吡啶选择性为88%。

专利EP0253360B1以β-VOPO4为催化剂, 4-甲基吡啶的转化率为99.5%, 4-氰基吡啶转化率为94.0%。若选用VSb2P0.85O7.62为催化剂, 4-氰基吡啶转化率为99%, 4-氰基吡啶选择性为96%。

1.2 催化剂载体种类

催化剂的载体要求具有适宜的比表面积及较大的孔径。浸渍法制备的催化剂, 载体孔结构基本决定了氨氧化反应催化剂的孔结构。很多种物质可以作为氨氧化催化剂的载体, 除Ti O2、Si O2、A12O3、Zr O等传统的载体外, 还有两种或两种以上过渡金属氧化物形成的载体, 比如, Ti-Sn系氧化物, 此外Al F3、Mg F2、Ce F3等也被作为新兴载体用于甲基吡啶的氨氧化反应过程中, 同种活性组分在不同催化剂载体上表现出的催化效率有很大的区别。

1.3 催化剂的制备方法

目前氨氧化的催化剂大都用浸渍法制备, 也称等体积浸渍法, 即加入足以充满载体微粒孔体积或稍少一点的溶液, 将其担载在已制就得孔性载体上。对粉状载体, 浸渍液体积则需稍大于孔体积 (称为湿浸渍) , 除非催化剂前体能强烈地在载体上吸附。在干燥期间, 连续搅拌混浆是很重要的。保证催化剂前体在载体上分布均匀。

例如Dong-Koo Lee在制备Mo PO催化剂 (P/Mo=1.0) 时, 将等摩尔的 (NH4) 6Mo7O24·4H2O (99%) 和磷酸 (85 wt%) 混合后, 加水, 在353K下, 反应2 h, 所得泥浆在383K下, 干燥12 h, 碾碎成低于60目的粉末, 然后将所得粉末在空气、N2, H2, 或NH3中, 于673~773 K下干燥4 h, 即可得到所需要的催化剂。

2 研究方案的选择

2.1 高活性催化剂的筛选

综合多篇文献所采用的催化剂, 我们拟采用VPxSbyOz催化剂。

2.2 催化剂载体的筛选

选用Si O2为载体。

2.3 催化剂的制备

将适量偏钒酸铵和Sb2O3加入蒸馏水中, 形成悬浮液后, 加入适量磷酸, 加热后, 再加入载体Si O2, 继续加热直至溶液变得粘稠, 旋转蒸发后, 将干燥物在750℃下煅烧3 h。

2.4 实验方案的验证

上述催化剂用于氨氧化法生产4-氰基吡啶, 在一定温度下4-甲基吡啶转化率达到100%, 4-氰基吡啶收率96%。

3 结语

4-氰基吡啶的合成普遍以4-甲基吡啶为原料, 通过氨氧化法制备, V-P系催化剂是一类研究的十分成熟的催化剂, 对4-氰基吡啶具有较高的选择性同时4-甲基吡啶的转化率也很高。本项目采用VPxSbyOz催化剂, 是综合其原料价格适中, 制备方法简单, 整个制备过程耗时短, 用于氨氧化反应时, 反应温度适中 (340℃左右) , 不容易导致催化剂烧结, 对合成产品选择性好, 收率高, 决定了4-氰基吡啶的市场竞争性和发展潜力。

参考文献

[1]吕民生, 更正为, 吕民主.3-氰基吡啶的合成[J].饲料研究, 2001, 5:33-34.

[2]肖国民, 张进.化工技术经济[J].2001, 147:7-9.

二甲醚的电催化氧化反应篇4

考察了负载于镓酸镧基电解质上的镍电极与镍-钐掺杂氧化铈复合电极电催化二甲醚氧化反应的特性. 结果表明,反应的主要产物均为CO,H2和CH4, 同时生成少量完全氧化的产物H2O和CO2. 在开路电位下二甲醚发生裂解反应,生成的CO,H2和CH4三种主要产物的比例接近于1. 在有电泵氧存在下,二甲醚的电催化氧化反应强烈地依赖于阳极及电解质材料的组成. Ni/La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3界面上发生的主反应是二甲醚的部分氧化,且存在有严重的积碳现象. 电极中掺入SDC(15%Sm3+-掺杂的CeO2)后,二甲醚完全氧化性能明显增强; 随着电流的`增大,氢的生成速率显著减小,并生成大量的H2O. 采用掺钴镓酸镧基电解质后,Ni-SDC主要表现为催化二甲醚部分氧化反应,且显著抑制了积碳的发生. Ni-SDC/La0.8Sr0.2Ga0.8-Mg0.11Co0.09O3上二甲醚电催化氧化反应的主要产物为1∶1的CO和H2. 掺钴电解质引起Ni-SDC具有特殊的催化性能,可能与电解质中p型电导的存在有关.

作者：王世忠 Tatsumi ISHIHARA 作者单位：王世忠(厦门大学化学系,福建厦门,361005)

Tatsumi ISHIHARA(大分大学应用化学系,大分870-1192,日本)

电催化氧化氨研究篇5

基于现有研究,本实验以氧化石墨烯(GO)为载体,利用盐调控法制备一种三元复合催化材料(Pd-Fe2O3/GO)。通过调控PdNPs与纳米氧化铁(Fe2O3NPs)的用量,可以得到一系列PdNPs与Fe2O3NPs不同摩尔比的纳米复合材料以及通过调控纳米Fe2O3NPs的形貌,可以得到含不同形貌Fe2O3NPs的Pd-Fe2O3/GO复合材料。以NaBH4作为还原剂还原GO,从而得到相应的Pd-Fe2O3/氧化还原石墨烯(RGO)三元复合材料。以此为基础,研究了PdNPs和Fe2O3NPs之间的协同效应在电氧化催化甲酸中的影响以及纳米Fe2O3NPs的形貌对Pd-Fe2O3/RGO三元复合材料催化性能的影响。

1 实验部分

1.1 纳米复合催化剂Pd/RGO和Pd-Fe2O3/RGO的制备合成

PdNPs[17]、Fe2O3NPs(多面体Fe2O3-poNPs[18]、立方体Fe2O3-cuNPs[19]和球状Fe2O3-spNPs)合成见参考文献。将要负载的纳米粒子和GO搅拌混合,加入电解质NaCl于上述混合物中,通过控制混纳米粒子形貌、不同纳米粒子间的摩尔比以及后续的NaBH4还原可以得到一系列的Pd-Fe2O3/RGO纳米复合材料。Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶0.5)复合材料的制备步骤:分别移取1mL 5mmol/L PdNPs溶液、3mL 0.25mg/mL经超声30min处理过的GO溶液、0.5mL 5mmol/L Fe2O3-po纳米粒子溶液以及4.5mL去离子水(H2O-de)加入三口烧瓶中,磁力搅拌10min,保证不同纳米粒子充分混合。在磁力搅拌下快速加入1mL 2mmol/L NaCl溶液,反应液持续搅拌30min,离心、洗涤后重新分散于5mL H2O-de中,得到PdFe2O3-po/GO(1∶0.5)复合材料。向Pd-Fe2O3-po/GO(1∶0.5)溶液中加入新配置的5mL 6mg/mL NaBH4溶液。反应液静置24h,反复多次离心、H2O-de洗涤,最后分散在10mL H2O-de中,得到最终样品Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶0.5)。整个制备过程在室温下进行。其他纳米复合物的制备过程与此类似,最终样品都分散在10mL H2O-de中,只是加入纳米物种的种类和相互之间的比例不同,详见表1。

1.2 Pd/RGO和一系列Pd-Fe2O3/RGO工作电极的制备

Pd/RGO工作电极的制备:向制备分散好的Pd/RGO溶液中加入5滴全氟磺酸树脂溶液(Nafion)超声振荡10min,混合均匀。用移液枪移取10μL混合好的溶液滴在新处理好的玻碳电极(先在氧化铝粉末水溶液中轻轻研磨,后分别在水和乙醇溶液中超声清洗几分钟)上,自然晾干。其他一系列PdFe2O3/RGO工作电极的制备方法与Pd/RGO工作电极相同。

1.3 纳米粒子以及纳米复合纳材料催化剂的表征

利用场扫描电镜(SEM,S-4800型,日本日立公司)观纳米粒子和复合材料的形貌。

1.4 纳米复合纳材料Pd/RGO和一系列Pd-Fe2O3/RGO电化学测试

电化学测试在电化学工作站(CHI202型,上海辰华仪器公司)上进行,采用常规三电极体系(玻碳电极,饱和甘汞电极和铂丝电极)。电催化氧化甲酸测试在1.0mol/L HCOOH+0.5mol/L H2SO4中进行。进行电化学测试前,先向电解液中通10min N2以除去溶液中的O2。

2 结果与讨论

2.1 催化材料形貌分析

图1是合成的各种纳米粒子以及部分复合材料的SEM图。从图1中可以看出,PdNPs呈立方型,尺寸大小在80nm左右[图1(a)];Fe2O3-cuNPs呈立方型,部分纳米粒子顶角已经分解,向多面体分解的趋势且尺寸大小不均一,大部分在600nm以上[图1(b)];Fe2O3-poNPs呈多面体,尺寸大小在400nm左右[图1(c)];Fe2O3-spNPs呈球型,有一定程度的团聚现象,尺寸大小在30nm左右[图1(d)]。图1(e)中可以看到小的立方型和大的多面体型两种形貌纳米粒子,其中大多数面体为Fe2O3-poNPs[如图1(e)中箭头所指向纳米粒子],这说明PdNPs和Fe2O3-poNPs已经复合在一起,两种纳米粒子以互相接触与覆盖的方式在石墨烯上负载沉积且PdNPs和Fe2O3NPs纳米粒子之间接触面十分大。

[(a)PdNPs;(b)Fe2O3-cuNPs;(c)Fe2O3-poNPs;(d)Fe2O3-spNPs;(e)Pd-Fe2O3-sp/RGO(1∶0.5)]

2.2 负载过程分析

GO表面含有大量的含氧基团,在水溶液中是被双电层包覆的,显负电性。在水溶液中,当GO和其他一种或多种纳米粒子混合时,由于GO上双电层的保护,纳米粒子是无法在GO片上附着的。当在混合溶液中加入一定溶度的电解质时,根据双电层理论,GO上的双电层会被破坏,GO片被看做是裸露在异质纳米粒子中,这样,在磁力搅拌下,纳米粒子很容易在GO片上沉积负载。详细的负载沉积理论见参考文献[20]。

2.3 催化活性分析

2.3.1 Pd纳米粒子和Fe2O3-po纳米粒子的协同催化研究

图2(a)为Pd/RGO和一系列的Pd-Fe2O3-po/RGO电催化甲酸的循环伏安曲线,图2(b)为相对应的计时电流曲线(恒电位0.6V)。表2为催化甲酸初始氧化电位(Eonset)和电流密度(Ionset),正向扫描时峰电位(Ef)和峰电流密度(If),反向扫描时峰电位(Eb)和峰电流密度(Ib),峰电流密度比Rs(Ib/If)和恒电位0.6V下100s后的电流密度(Ic)。由图2(a)和表2可以看出,Fe2O3-poNPs的加入,If和Ib明显增大,Pd催化性能得到很大的提高。这说明在复合催化剂中,PdNPs和Fe2O3-poNPs两者之间存在着相互作用力,在催化氧化甲酸中有很好的协同效应。随着Fe2O3-poNPs加入的量增多,催化效果先增大后减小,且在PdNPs和Fe2O3-poNPs摩尔比为1∶0.5时催化效果达到最好。这个可以用以下原因来解释:一方面,Fe2O3-poNPs的加入可以和Pd产生相互作用,协同催化氧化甲酸,提高催化性能;另一方面,Fe2O3-poNPs的加入可能掩盖部分PdNPs,减小了PdNPs的活性位点,降低催化性能。结合图2(a)和表2,可以看出,各催化剂的Eonset和曲线峰形趋势基本不变,这说明了Fe2O3-poNPs的引入,并没有改变催化剂中PdNPs作为催化主体的地位。另一方面看,Fe2O3-poNPs的加入,Ef和Eb有一定程度的增大和减小,这可能是Fe2O3-poNPs对甲酸的吸附造成的影响。Pd对甲酸的催化机理是很复杂的,在研究甲酸氧化时一般可认为是直接氧化成CO2,而其中Pd极其容易吸附CO中间体,形成Pd-CO。Rs(If/Ib)一定程度上可以反映Pd基催化剂CO中毒的程度。Rs越接近于1,Pd基催化剂抗CO中毒性越强。从表2中可以看出,Pd/RGO的Rs为0.573,而Fe2O3-po/RGO的Rs都在0.9左右,这说明Fe2O3-poNPs的存在,可以增强Pd基催化剂的抗CO中毒能力。有意思是:Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶0.1)抗CO中毒能力最强,但催化性能最好的却是Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶0.5)。这个可以解释如下:一方面,引入Fe2O3-poNPs对于催化效果有协同催化(等同正向催化)和Pd基活性位点被覆盖(等同负向催化)两个效应;另一方面,Fe2O3-poNPs和PdNPs在GO片上沉积负载时是无序进行,这一定程度上会带来这种偏差。图2(b)计时电流曲线反映出的结果同图2(a)是一致的。其他催化剂的各种具体实验结果数据见表2。

[(a-b)Pd/RGO和Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶x,x=0.1、0.3、0.5、0.8、1.0)催化氧化甲酸的循环伏安曲线和计时电流曲线;(c-d)Pd/RGO和Pd-Fe2O3/RGO(Fe2O3=Fe2O3-po、Fe2O3-cu、Fe2O3-sp)催化氧化甲酸的循环伏安曲线和计时电流曲线]

结果说明:在Pd-Fe2O3-po/RGO复合催化体系中,Fe2O3-poNPs和PdNPs之间有很强的协同催化效果且PdFe2O3-po/RGO(1∶0.5)具有最优的催化效果以及很好的催化稳定性和抗CO中毒能力。

2.3.2 Fe2O3纳米粒子对Pd-Fe2O3/RGO协同催化效应的影响

实验中制备了3种含Fe2O3NPs形貌不同的纳米复合催化剂并和Pd/RGO一起进行了催化性能考察。图2(c-d)分别为其电催化甲酸的循环伏安曲线和相对应催化剂的计时电流曲线(恒电位0.6V)。从图2(c-d)和表2中可以看出,Pd-Fe2O3-sp/RGO(1∶0.5)催化性能比Pd/RGO略微有提高,而其他两种复合催化剂催化性能和Pd/RGO相比有一个明显的提高。此外,Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶0.5)催化性能最好,而Pd-Fe2O3-cu/RGO(1∶0.5)要低些。从Ic和Rs(If/Ib)值可以得出,Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶0.5)催化稳定性和抗CO中毒性能最好,Pd-Fe2O3-cu/RGO(1∶0.5)次之。这种结果的可能解释:Fe2O3-poNP表面积最大,其次大小依次为Fe2O3-cuNP和Fe2O3-spNPs。各种催化剂的Ic和Rs以及其他实验结果具体见表2。

3 结论

GO片是一种性能优越的载体,通过盐调控的方法可简单实现不同性质纳米粒子沉积负载,通过后续还原处理,实验中得到了Pd/RGO和一系列含Fe2O3NP形貌或者摩尔量不同的Pd-Fe2O3/RGO纳米复合材料体系。催化氧化甲酸实验结果得出,Pd-Fe2O3-po/RGO中PdNPs和Fe2O3NPs具有优异的协同催化效应,且Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶0.5)具有最好的催化性能和催化稳定性。此外,Fe2O3NPs的形貌对Fe2O3NPs和PdNPs之间的协同性能有一定影响,在3种Fe2O3NPs中,Fe2O3-poNPs和PdNPs具有最好的协同性能且Pd-Fe2O3-po/RGO(1∶0.5)依然还是具有最好的催化性能和催化稳定性。

摘要：以氧化石墨烯(GO)为平台,利用盐调控的方法、通过改变加入纳米钯(Pd NPs)和纳米氧化铁(Fe2O3NPs)的摩尔比以及Fe2O3 NPs的内在性质成功制备出一系列的Pd-Fe2O3/GO三元复合材料。再经NaBH4还原,可得到最终的Pd-Fe2O3/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料。催化氧化甲酸实验表明,PdNPs和Fe2O3NPs之间存在协同催化效应,且Pd-Fe2O3/RGO(1∶0.5)催化性能最好。此外,实验还表明Fe2O3NPs形貌对PdNPs和Fe2O3NPs之间的协同催化效应有较大影响,且含较大比表面的Fe2O3-poNPs的Pd-Fe2O3-poNPs/RGO具有最大的催化活性。

电催化氧化氨研究篇6

1 实验方法

工作电极在使用前依次用0.5μm和0.03μm粒度的Al2O3粉末上抛光, 然后用去离子水超声洗涤, 将Pt电极插入到40mgm L-1的PMV溶液中, 在-0.2-1.0V电位范围内扫描, 直到得到稳定的循环伏安曲线, 获得PMV修饰的Pt电极。H3PMo12O40、H4PMo11V1O40、H5PMo10V2O40、H6PMo9V3O40分别为PMA、PMV1、PMV2、PMV3。PMA修饰的Pt电极、PMV1修饰的Pt电极、PMV2修饰的Pt电极、PMV3修饰的Pt电极分别为Pt-V0、Pt-V1、Pt-V2、Pt-V3, 制备所有的溶液都用二次蒸馏水 (18.2MΩcm) 并通入氮气除去其中的氧气。

循环伏安 (CV) 测试:电解液为0.5mol·L-1H2SO4+1mol·L-1CH3OH混合溶液。每次电化学实验前, 电解液中通15min的高纯N2气除去电解液中所含的O2, 扫速为20m Vs-1, 所有的实验均在室温下进行。

计时电流 (CA) 曲线测量:电解液为0.5mol·L-1H2SO4+1mol·L-1CH3OH混合溶液, 将工作电极恒定在0.60V, 测试时间为一小时。

2 结果与讨论

(1) 将Pt电极在PMV溶液中进行循环伏安扫描, 不仅可以得到PMV修饰的Pt电极, 同时也可以考察PMV本身的氧化还原行为。将PMV修饰的Pt电极在0.5M H2SO4溶液中循环伏安扫描可以看出除了氢的吸附/解吸峰, 还有一对很明显的PMV氧化还原峰, 这就表明了PMV吸附在了Pt电极的表面上。

(2) 将Pt电极和PMV修饰的Pt电极在含有0.5M CH3OH的0.5M H2SO4溶液中在20m V S-1扫速下进行循环伏安扫描可以看出PMV修饰的Pt电极的甲醇电氧化的峰电位大约在0.66V, 与Pt电极的0.68V相比负移了20m V, 起始电位也负移了, 这也就说明了PMV修饰的Pt电极可以使甲醇电催化氧化的催化活性得到很大的提高。将Pt电极和PMV修饰的Pt电极在含有0.5M CH3OH的0.5M H2SO4溶液中在5m V S-1, 10m V S-1, 20m V S-1, 50m V S-1, 100m V S-1, 150m V S-1, 200m V S-1, 不同扫速下进行循环伏安扫描可以得出PMV修饰的Pt电极可以使控制反应速率步骤的电子转移速率增加。

(3) 将Pt电极和PMV修饰的Pt电极在含有0.5M CH3OH的0.5M H2SO4溶液中在5m V S-1扫速下扫描得到甲醇氧化的塔费尔曲线[1]。在直线区域0.3-0.5V (线性相关系数>0.99) PMV修饰的Pt电极的塔费尔斜率同Pt电极相比有所下降, 根据塔费尔斜率计算出的Pt, Pt-V0, Pt-V1, Pt-V2和Pt-V3的电子转移速率分别为0.338, 0.404, 0.469, 0.455, 0.477, 同Pt电极相比决定反应速率步骤的电子转移速率都有所增加。这可能是Keggin结构的PMV良好的氧化还原性质, 独特的分子结构, 较高的质子传导率, 电子的多样性等独特的性质所导致的, PMV修饰的Pt电极可以使电极的传导率增加, 并且提高反应中电子转移速度。

(4) 将Pt电极和PMV修饰的Pt电极在含有0.5M CH3OH的0.5M H2SO4溶液中在0.6V电位下从0s开始扫描, 当时间达到1000s时, Pt, Pt-V0, Pt-V1, Pt-V2和Pt-V3的电流依次增加, 当时间达到3600s时PMV修饰的Pt电极比Pt电极有更高的电流密度, 这个结果正好说明PMV修饰的Pt电极可以提高甲醇催化氧化稳定性。

杂多酸电子的性质是很复杂的, PMV修饰的Pt电极可以增强甲醇氧化的催化活性的原因也不是很清楚, 根据以上动力学结果, PMV修饰的Pt电极使电子转移速率增加, 从而促进甲醇的电催化氧化。有文献报道:用V取代PMV, 如果V的量越多则Keggin结构的HPAs耐CO的能力越强, 这正好与增加V的含量从而减弱CO的毒化效应, 增加甲醇氧化的催化活性的说法是一致的[2,3]。此外, PMV中的V和Mo原子很容易使水活化, 产生含氧物种, 这对于CO的氧化是至关重要的, 因此, PMV修饰的Pt电极具有较高的耐CO能力, 决定反应速率步骤的电子转移速度较快, 并且在甲醇氧化过程中, 具有较高的催化活性及稳定性。

3 结束语

文章研究了PMV修饰Pt电极的电化学行为及其对甲醇的电催化氧化, 并与Pt电极进行了比较, 得到了下面的结论:PMV能够稳定的吸附到Pt电极上, 并占据了Pt表面的部分活性位, 阻止了氢的吸脱附反应;PMV修饰的Pt电极可以很明显的提高甲醇氧化的催化活性及稳定性;PMV修饰的Pt电极可以使决定反应速率步骤的电子转移速度增加;PMV修饰Pt电极能够提高甲醇电催化氧化的活性, 增强了抗中毒能力;PMV中V的含量越高, 则PMV修饰的Pt电极的催化活性及稳定性越高。

由此可见磷钼钒酸能促进甲醇的电催化氧化, 它所修饰的电极对甲醇电催化氧化的催化活性及稳定性都有所提高, 这个研究对甲醇燃料电池的发展来说意义是非常重大的。

摘要：甲醇电催化氧化催化剂活性低, 且易被中间产物毒化制约着直接甲醇燃料电池 (DMFCs) 商业化的进程, 过渡金属氧化物如MoOx和VOx等能够促进甲醇的电催化氧化, 而磷钼钒酸 (PMV) 不仅含有MoOx和VOx两种氧化物, 而且还具有磷钼酸独特的催化性质, 文章旨在通过电化学实验方法, 研究磷钼钒酸对甲醇电催化氧化的影响。

关键词：直接甲醇燃料电池,磷钼钒酸,Pt电极,耐CO能力

参考文献

[1]W.L.Xu, T.H.Lu, C.P.Liu, W.Xing[J].Phys.Chem.B, 2005, 109:7872.

[2]K.Lasch, L.Jorissen, J.Garche[J].Power Sources, 1999, 84:225-230.

电催化氧化氨研究篇7

锌冶金工业是国民经济的基础工业,在国民经济结构中发挥着重要作用,现代炼锌工艺主要是以湿法冶锌为主。自20世纪80年代以来,世界上80%~85%的锌都是通过湿法冶金来生产的[1,2,3,4]。对于湿法炼锌工艺来说,使用的阳极材料一般需满足如下要求[5,6,7,8]:(1)耐腐蚀性能强;(2)电催化活性好,析氧过电位低;(3)导电性良好;(4)有一定的机械强度,抗蠕变性能强;(5)生产成本低廉,使用寿命达到一定标准。其中能耗是影响生产成本的主要因素,因此,降低湿法炼锌工艺过程的能耗具有巨大的经济意义。

目前国内外使用的锌电积阳极以铅银合金阳极为主。但传统铅银阳极存在槽电压高、电积能耗高、电流效率偏低、寿命短、析氧活性低、质量密度大、铅污染、搬迁及安装困难,使用过程中易变形失效,甚至引发电积过程短路,造成阴极产品锌反溶等问题。因此,节能阳极材料的制备和研究成为了近年来研究的热点,主要研究方向为钛基活性阳极和二氧化铅阳极,特别是具有优异的析氧电催化性能的PbO2和MnO2复合阳极材料受到了人们的青睐。

本研究采用直流阳极氧化复合电沉积的方法制备一种新型锌电积用β-PbO2-MnO2-WC-CeO2节能催化阳极材料。通过在镀液中加入CeO2纳米颗粒、WC微米颗粒和Mn-(NO3)2溶液,以改善镀层组织,提高镀层性能和溶液的分散性及复合电极表面的化学稳定性,实现提高锌电积用阳极的电催化活性,降低阳极析氧电位,降低锌电积能耗的目的。研究主要考察温度对阳极材料析氧电催化性能的影响,通过循环伏安法(Cyclic voltammetry,CV)和交流阻抗(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)研究制备温度对阳极材料析氧电化学行为的影响,确定该电极材料的最佳制备温度,并对其析氧动力学机理进行探究。

1 实验

1.1 改性二氧化铅电极材料的制备

采用直流阳极氧化复合电沉积法制备β-PbO2-MnO2-WC-CeO2复合电极材料,制备工艺流程如下:

(1)不锈钢基前处理

打磨→水洗→除油(Na3PO4:40g·L-1,Na2SiO4:10g·L-1,3min)→水洗→备用。

(2)预镀β-PbO2

PbO2基础镀液组成为Pb(NO3)2:190g·L-1,NaF:0.5g·L-1,Cu(NO3)2:15g·L-1。阳极为按步骤(1)进行处理的不锈钢片,阴极为大面积不锈钢片,温度控制在55~60℃之间,电流密度:25mA·cm-2,电镀时间:30min。

(3)β-PbO2-MnO2-WC-CeO2阳极材料的制备

在镀液中添加30g·L-1纳米CeO2颗粒、40g·L-1WC微米颗粒,超声波分散30min后,再加入50%40mL·L-1的Mn(NO3)2溶液,调节镀液pH值为2~3,电流密度为25mA·cm-2,搅拌速度300r/min,温度分别为35℃、45℃、55℃、65℃、75℃,电镀时间为30min,水洗,吹干。

1.2 电化学测试

采用CHI660D电化学工作站在模拟工业电解锌溶液(Zn2+:50g·L-1,H2SO4:150g·L-1)中,在40℃的条件下对研究电极上的镀层进行循环伏安曲线(CV)和交流阻抗图谱(EIS)测试分析。测试采用标准三电极体系:铂电极为辅助电极(1cm×1cm),饱和甘汞电极为参比电极,以不同温度条件下制备的不锈钢基/β-PbO2/β-PbO2-MnO2-WC-CeO2阳极材料为工作电极,测试表观面积为1cm×1cm,其余部分进行蜡封处理。循环伏安曲线测试扫描速率为100mV/s,最低电位为0.8V,最高电位为2.0V。测试结束后确定该电极材料在电解锌溶液中的析氧电位区间,在析氧电位区间中选定一个析氧电位,作为交流阻抗测试的起始电位,交流阻抗测试频域范围为100kHz~0.05Hz。

2 结果与讨论

2.1 循环伏安曲线分析

图1是不同温度条件下制备的改性二氧化铅阳极材料的循环伏安曲线,对循环伏安曲线进行图解积分得到相应的阳极峰电位、峰电流值和伏安电荷(见表1)。

从图1可知,不同温度条件下制备的阳极材料在电解锌溶液中的循环伏安曲线表现出较好的一致性。正向扫描过程中未出现氧化峰,而是随电位增加,在1.5~1.8V之间出现1个阳极氧化电流急剧增大的过程,形成了1个氧化枝;在反向扫描过程中,在1.2~1.4V电位区间出现1个还原峰。氧化枝与还原峰的峰形和峰高并没有表现出很好的对称性,说明阳极材料在电解锌溶液中的氧化还原过程可逆性差。循环伏安正向扫描过程,在1.5~1.8V电位区间所形成的氧化枝对应的是析氧反应;而反向扫描过程,在1.2~1.4V电位区间出现的还原峰对应的是PbO2的还原过程[9,10,11]。

金属阳极涂层的析氧电位是衡量金属阳极性能的一个极其重要的技术指标。复合氧化物电极在酸性介质中发生析氧反应时,若表现出较大的析氧电流,说明电极材料在发生析氧反应之前,氧化物向高价态转化得较多,且产生了大量的高价氧化物活性点,对析氧反应有很好的电催化活性。若选择只在表面过程进行的电位范围内测定循环伏安曲线,并进行图解积分,可以获得氧化还原所对应的析氧电位与析氢电位之间的阳极伏安电荷q*。循环伏安曲线的积分面积代表了电极参与电化学反应的伏安电量。伏安电荷q*与氧化物阳极电化学活性表面积、电极表面活性点数目成正比,因此可以用伏安电荷q*表征电极材料的电催化活性表面积和活性点数目[12,13,14]。

从表1可得,温度为65℃时制备的电极材料具有较小的阳极峰电位(Ep=1.705V)和较大的阳极伏安电荷(q*=3.367×10-2C)。在析氧电位1.5~1.8V区间,相同的析氧电位下,具有较大的析氧电流;在相同的析氧电流下,具有较低的析氧电位和较大的阳极伏安电荷(q*=3.367×10-2C),说明该阳极材料具有较多的高价氧化物活性点和较大的电催化活性表面积,有很好的电催化活性。因此,可确定制备该阳极材料的最优温度条件为65℃。

2.2 交流阻抗谱图分析

为了进一步研究在不同温度条件下制备的阳极材料在电解锌溶液中的析氧动力学特征,选择在40℃下的工业电解锌溶液中以恒定的析氧电位(E=1.6V)进行交流阻抗测试。因为在析氧电位区间,高于1.6V,电极材料急剧析氧,产生大量气泡并附着在电极表面,影响电极表面的稳定性,信噪比较差,使得测试结果不理想;低于此电位,电极材料析氧速度缓慢,不能很好地反映析氧过程,所以选择E=1.6V为恒定的析氧电位进行交流阻抗测试。图2和图3所示分别为不同温度条件下制备的阳极材料的Nyquist图和Bode图。

图2不同温度制备的阳极材料的Nyquist图(a)及其高频区的放大图(b)Fig.2 Nyquist plot(a)and the magnified nyquist plot at high frequency region(b)of anode prepared at different temperatures

从图2、图3可知,不同温度条件下制备的阳极材料在电解锌溶液中的Nyquist图和Bode图都表现出较好的一致性,表明所制备的电极材料在电解锌液中具有很好的稳定性。

Nyquist图中,在频域100 kHz~0.05 Hz范围内,Nyquist图大体上可以分为2段,高频区由1条不规则的电感弧和1个很小的不规则容抗弧组成(见图2(b));中低频区由不规则的容抗弧组成,说明该体系受弥散效应影响。在电化学体系中,电极与溶液间界面的双电层一般等效于一个电容器,即双电层电容,但在实际测量过程中,固体电极的双电层电容与“纯电容”的频响特性不完全一样,会随交流信号的频率和幅值而发生改变表现出一定程度的偏离,在交流阻抗谱的Nyquist图中表现为容抗圆弧变“瘪”。这种现象一般称为“弥散效应”。弥散效应主要是由于电极表面性质和状态发生变化导致电流分布不均匀引起的。

图3不同温度制备的阳极材料的Bode模图(a)和Bode相图(b)Fig.3 Mode plot(a)and phase plot(b)of Bode of anode prepared at different temperatures

在相同的频率下,Nyquist图上容抗弧半径大的曲线对应的电容常数小,产生的法拉第电流的阻抗值较大,在电极上发生反应比较难,需要克服的能垒比较大,电极反应速率很慢,催化活性低[15,16]。随制备温度的升高,高频区的不规则的电感弧和不规则的小容抗弧变化不明显,而中低频区的容抗弧变化比较明显,总体上呈现出先减小后增大的趋势。温度大于55℃时制备的阳极材料容抗弧很接近,但在65℃时所制备的阳极材料具有更小的容抗弧,说明其在工业电解锌溶液中发生析氧反应需要克服的能垒小,电极反应速率较快,电催化活性较高。

在Bode模图中,阻抗模值的对数[log(Z)]值随频率对数[log(Freq)]的减小,表现出一致的变化趋势。首先呈现出先减小的趋势,表明制备的阳极材料在电解锌液中较易发生析氧反应,需要克服的能垒小,电极反应速率较快;但随着反应的继续进行,呈现出逐渐增大的趋势,表明需要克服的能垒较大,电极反应速率减慢,此步骤为速度控制步骤。

在Bode相图中,不同温度条件下制备的阳极材料具有2个波峰,说明阳极材料在电解锌液中的析氧反应具有2个时间常数,对应体系中存在2个状态变量,即状态变量E和状态变量X。2个状态变量对应Nyquist图上2段容抗弧,即高频段的小容抗弧和中低频段的大容抗弧,第1个容抗弧由状态变量E通过电路中充放电弛豫引起,第2个容抗弧由析氧反应过程中的中间体形成和吸附引起。

对不同温度条件下制备的阳极材料的交流阻抗谱通过Zsimp-Win软件进行拟合,获得等效电路如图4所示,相应等效元件的参数值见表2。

图4和表2中,Rs为未补偿的溶液电阻,L和RL分别是由于析氧反应产生的O2吸附在表面使电极表面电流分布不均而引起的电感和对应的感抗,Cd和Rct分别为双电层电容和电荷转移电阻,Q和Ra分别为析氧反应中吸附中间体形成和吸附引起的常相位角元件(吸附伪电容)和吸附阻抗[17]。

由表2数据所示,采用上述等效电路所得的吻合度参数Chi squared值均接近10-3,说明所选的等效电路能较好地反映不同温度条件下制备的阳极材料在电解锌液中的析氧反应行为。

为了使所研究的体系更接近实际工业电解锌过程,测试过程均使用同一工业电解锌液,在相同的测试环境中,采用相同的测试方法,故不同温度所制备的催化节能阳极材料Rs值、L、RL比较接近,仅存在微小的差异,表明电解液导电性较好,对测试影响较小。

表2中吸附电阻Ra值较大,表明析氧反应主要由中间体的形成和吸附控制,且此步骤为析氧反应的速度控制步骤,温度大于55℃时所得的催化节能阳极材料Ra值很接近,但总体上随温度的升高呈现出先减小后增大趋势,制备温度为65℃时所得的β-PbO2-MnO2-WC-CeO2催化节能阳极材料吸附阻抗Ra值较小,表明该制备温度所得催化节能阳极材料具有较多的氧化物活性点,能有效促进中间体的转化,主要是β-PbO2和MnO2活性颗粒组成,这也说明了较高温度有利于β-PbO2和MnO2复合氧化共沉积。

电荷转移电阻Rct反映了所制备的电极材料在工业电解锌液中发生析氧反应的难易程度,Rct越大,表明其发生析氧反应越难,反之则越容易。表2中不同温度制备的催化节能阳极材料电荷转移电阻Rct均较小,表明所制备的阳极材料在工业电解锌溶液中很容易发生析氧反应。

为了表征电极表面粗糙度,物理不均匀性或表面反应活性点的分布不均匀,引入常相位角CPE元件,可以表示为:

式中:Q代表电容参数,单位用S·cm-2·s-n,n表示与理想电容之间的偏差,其取值范围通常为0<n<1,当n为1,为理想电容。

表2中常相位角元件Q及其所对应的弥散效应系数n值变化不大,且n值均较小,表明所得电极材料表面较粗糙,活性点分布不均匀,但在55℃和65℃时所制备的阳极材料的n较大,说明其电极表面相对较平整,活性点分布较均匀。

电极材料对析氧反应动力学有着很大影响,不同材料催化析氧反应性能的不同主要是由于形成中间吸附态的能力不同,电极材料作为析氧反应的过程催化剂起着调节中间态粒子能量的作用,而调节的主要方式是通过形成表面吸附态物质。Yang Weihua等[18,19,20,21]提出了金属氧化物电极在酸性介质中的析氧反应机理:

式中:S代表氧化物表面的反应活性点S-OHads和S-Oads是吸附中间体,析氧反应动力学主要是通过步骤(3)控制,步骤(3a)和(3b)均为快速反应步骤。除了电极电位外,只有第一中间体S-OHads决定析氧反应的法拉第阻抗。析氧反应主要由中间体的形成和吸附控制,且此步骤为析氧反应的速度控制步骤[22,23]。

陈振方等[24]在研究PbO2-MnO2活性层时发现,随着M-OH键强的增加,形成M-OH的活化能下降,催化活性提高。该研究根据分子轨道理论,得出Pb4+及Mn4+在分别与-OH成键时,前者的键强小于后者。结合MnO2、PbO2析氧反应的控制步骤,证实了MnO2电催化析氧性能优于PbO2。综上所述,本研究制备的β-PbO2-MnO2-WC-CeO2复合阳极材料具有良好的电催化性能,对电积锌用阳极材料的制备具有一定的指导意义。

3 结论

(1)通过对循环伏安曲线的分析可得,65℃时所制备的阳极材料具有较小的阳极峰电位(Ep=1.705V)和较大的阳极伏安电荷(q*=3.367×10-2C),说明该阳极材料析氧过电位较低,具有很好的电催化活性,从而确定该阳极材料的最优制备温度为65℃。

(2)通过对交流阻抗进行分析,从Nyquist图和Bode图中可知65℃时所制备的电极具有更小的容抗弧,说明其在工业电解锌溶液中发生析氧反应需要克服的能垒小,电极反应速率较快,电催化活性较高。

电催化氧化氨研究篇8

中国石油兰州化工研究中心与营口向阳催化剂有限责任公司合作, 研制出XYA-5 丙烯腈催化剂, 并相继在中国石油兰州石化公司 (以下简称兰州石化) 和大庆石化公司的工业装置上进行了应用[7,8]。本工作在实验室固定流化床评价装置上, 采用 XYA-5 催化剂, 考察了丙烯氨氧化制丙烯腈反应中工艺条件对反应结果的影响, 旨在为该催化剂的优化应用提供基础数据。

1 实验部分

1.1 原料及催化剂

丙烯, 工业级, 纯度 99.5%, 由兰州石化石油化工厂提供。氨气, 为钢瓶氨, 纯度99.5%。XYA-5 催化剂的主要物性数据见表 1。

1.2 分析与测试

主产物丙烯腈 (AN) 、副产物乙腈 (ACN) 、丙烯醛 (ACL) 及丙烯酸 (AA) 采用安捷伦 6820 色谱仪以聚乙二醇柱内标法分析, 内标物为丁酮。未反应的丙烯、副产物 CO2 及 CO 采用 13 X 分子筛柱和 Poropak 柱外标法分析, 外标物为标准气。未反应的氨和副产物氢氰酸 (HCN) 均以化学滴定法测定, 其中氨由酸吸收后用氢氧化钠反滴定, HCN 用硝酸银滴定, 均使用混合指示剂。

1.3 实验方法

以丙烯和氨气为原料, 于 XYA-5 催化剂的作用下, 在固定流化床反应器中与空气进行反应生成 AN, 同时伴有 ACN, HCN, ACL, AA, COx (CO及CO2) 等副产物生成, 此外还有少量未反应的丙烯和氨。

2 结果与讨论

2.1 工艺条件对丙烯氨氧化反应结果的影响

2.1.1 氨烯比

在反应温度为 440℃、反应压力为 0.08MPa、催化剂负荷 (丙烯与催化剂的质量比, 下同) 为 0.08、空烯比 (质量比, 下同) 为 9.5 的操作条件下, 考察了氨烯比 (质量比, 下同) 对丙烯氨氧化反应的影响, 结果见图 1。