CN112138686A - 一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂及其制备方法和应用，方法包括以下步骤：将含金属离子的前驱体溶液与纯M1相MoVTeNbOx催化剂浸渍，然后超声分散，陈化，烘干和焙烧，得到负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂；所述含金属离子的前驱体溶液中金属离子选自钯离子、铁离子和钾离子。本发明提供的利用简单的浸渍方法，调控催化剂表面活性氧物种，得到的催化剂表面活性氧物种含量较高，能够在较低的温度(低于400℃)下获得较高的时空产率(大于1kgC2H4/kgcat/h)。该制备工艺简单，操作简便，易于重复，具有良好的应用前景。

Description

一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂及其制备方法和 应用
技术领域
本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
乙烯(C2H4)是世界上产量最大的化学产品之一，是一种重要的化工基础原料，主要用于合成纤维、橡胶、塑料、腈纶、粘合剂等化学品。目前乙烯产品占有机化学品的40％以上，而石油化工产品中约有75％都是乙烯生产的，其在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯生产规模、技术与产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
目前，乙烯的生产主要通过石脑油和乙烷的蒸汽裂解和催化裂解实现。这类裂解过程是一个强吸热反应，反应温度一般大于900℃，能耗高且受热力学平衡的限制，并且副产物的燃烧也伴随着大量CO2等温室气体的排放。相比较而言，以乙烷(C2H6)和氧气(O2)为原料的乙烷氧化脱氢(ODHE)制乙烯技术具有较多的优势，是一条低能耗制乙烯的途径，具有巨大的应用前景。
在众多的乙烷氧化脱氢催化剂中，钼钒碲铌混合氧化物催化剂具有巨大的应用前景。Yang Sik Yun等通过体相掺杂Ce来提高催化剂的活性；Bozhao Chu等通过将CeO2和纯M1相复合的方式来调节催化剂的活性并降低催化剂成本。虽然这些方法都提高催化剂的活性，但是仍然和工业化要求具有一定的距离。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂及其制备方法和应用，该催化剂具有较高的催化活性。
本发明提供了一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将含金属离子的前驱体溶液与纯M1相MoVTeNbOx催化剂浸渍，然后超声分散，陈化，烘干和焙烧，得到负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂；
所述含金属离子的前驱体溶液中金属离子选自钯离子、铁离子和钾离子。
优选地，所述含金属离子的前驱体溶液为含金属离子的硝酸盐、含金属离子的醋酸盐和含金属离子的硫酸盐中的一种或多种。
优选地，所述含金属离子的前驱体溶液为硝酸钯、硝酸铁和醋酸钾中的一种或多种。
优选地，所述浸渍的温度为0～40℃；
所述超声的时间为1～30min。
优选地，所述陈化的温度为0～60℃；陈化的时间为3～48h。
优选地，所述烘干的温度为50～150℃；烘干的时间为1～24h。
优选地，所述焙烧的温度为200～700℃；焙烧的时间为1～12h。
本发明提供了一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂，包括纯M1相MoVTeNbOx载体；
和负载在所述纯M1相MoVTeNbOx载体上的金属氧化物；
所述金属氧化物选自氧化铁、氧化钯和氧化钾中的一种或多种。
优选地，所述纯M1相MoVTeNbOx载体和金属氧化物的质量比为1:0.001～1:0.1。
本发明提供了一种乙烷氧化脱氢制乙烯的方法，包括以下步骤：
将上述技术方案所述制备方法制备的负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂或上述技术方案所述负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂与碳化硅稀释混合，在乙烷、氧气和氩气的混合气中催化反应，得到乙烯。
本发明提供了一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：将含金属离子的前驱体溶液与纯M1相MoVTeNbOx催化剂浸渍，然后超声分散，陈化，烘干和焙烧，得到负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂；所述含金属离子的前驱体溶液中金属离子选自钯离子、铁离子和钾离子。本发明提供的利用简单的浸渍方法，调控催化剂表面活性氧物种，得到的催化剂表面活性氧物种含量较高，能够在较低的温度(低于400℃)下获得较高的时空产率(大于1kgC2H4/kgcat/h)。该制备工艺简单，操作简便，易于重复，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1中催化剂和比较例1中催化剂的活性对比图；
图2为本发明实施例2中催化剂和比较例1中催化剂的活性对比图；
图3为本发明实施例3中催化剂与比较例1中的催化剂的活性对比图；
图4为本发明实施例4中催化剂与比较例1中的催化剂的活性对比图；
图5为本发明比较例2中催化剂与比较例1中的催化剂活性对比图；
图6为本发明比较例3中催化剂与比较例1中的催化剂活性对比图；
图7为本发明实施例5中催化剂与比较例1中的催化剂活性对比图；
图8为本发明比较例4中催化剂与比较例1中的催化剂活性对比图；
图9为本发明比较例5中催化剂与比较例1中的催化剂活性对比图；
图10为本发明比较例6中催化剂与比较例1中的催化剂活性对比图；
图11为本发明实施例1中催化剂和比较例1中的催化剂的H2-TPR。
具体实施方式
本发明提供了一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将含金属离子的前驱体溶液与纯M1相MoVTeNbOx催化剂浸渍，然后超声分散，陈化，烘干和焙烧，得到负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂；
所述含金属离子的前驱体溶液中金属离子选自钯离子、铁离子和钾离子。
本发明提供的方法简单，且制备的催化剂在乙烷脱氢制备乙烯反应中表现出优异的低温活性，适合商业化应用。
在本发明中，所述含金属离子的前驱体溶液为硝酸钯、硝酸铁和醋酸钾中的一种或多种。
本发明采用等体积浸渍法。在本发明中，所述浸渍的温度优选为0～40℃，更优选为10～35℃；具体实施例中，所述浸渍的温度为室温。金属离子占载体质量的0.1～3％，更优选为0.4～1.5％。
所述超声的时间为1～30min；具体实施例中，所述超声的时间为3min。
在本发明中，所述陈化的温度优选为0～60℃；陈化的时间为3～48h。具体实施例中，所述陈化的温度为室温；陈化的时间为12h。
在本发明中，所述烘干的温度为50～150℃；烘干的时间为1～24h。具体实施例中，所述烘干的温度为80℃，烘干的时间为12h。
在本发明中，所述焙烧的温度为200～700℃；焙烧的时间为1～12h。本发明优选以1～10℃/min的升温速率升温至焙烧温度。具体实施例中，所述升温速率为5℃/min。焙烧的温度具体为400℃；焙烧的时间为3h。
本发明提供了一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂，包括纯M1相MoVTeNbOx载体；
和负载在所述纯M1相MoVTeNbOx载体上的金属氧化物；
所述金属氧化物选自氧化铁、氧化钯和氧化钾中的一种或多种。
在本发明中，所述纯M1相MoVTeNbOx载体和金属氧化物的质量比优选为1:0.001～1:0.1，更优选为1：0.01～0.05，最优选为1：0.015。
本发明提供了一种乙烷氧化脱氢制乙烯的方法，包括以下步骤：
将上述技术方案所述制备方法制备的负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂或上述技术方案所述负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂与碳化硅稀释混合，在乙烷、氧气和氩气的混合气中催化反应，得到乙烯。
在本发明中，所述催化反应的温度优选为250℃～500℃。所述催化剂和碳化硅的质量比为0.95～1.05:2，更优选为1:2。所述乙烷、氧气和氩气的体积比优选为2.8～3.2：1.9～2.1:4.7～5.3，更优选为3:2:5。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
本发明以下实施例采用的试剂，如气体(乙烷、氧气、氩气等)及硝酸钯、醋酸钾、硝酸铁、硫酸氧钒、碲酸、草酸铌铵、钼酸铵等试剂均从市场购得。
实施例1
纯M1相载体的具体制备过程:
按Mo:V:Te:Nb的摩尔比为1:0.25:0.23:0.12，在80℃加热条件下，按比例称取一定量的草酸铌铵溶解于去离子水中，得到溶液1，同样称取一定质量的钼酸铵，硫酸氧钒，碲酸，溶解于去离子水中，得到溶液2，溶液1与溶液2的体积比为1:2.5，将溶液1与溶液2冷却后，混合并搅拌均匀后的到前驱体溶液，再加入0.05mol/L柠檬酸钠溶液，保护剂溶液与前驱体溶液的体积比为1:6.5，继续混合搅拌均匀；将混合均匀的溶液转移到水热釜中，在175℃下水热48h；将水热合成得到的悬浊液经过离心洗涤后，在鼓风干燥箱中80℃烘干过夜；将前驱体置于马弗炉中，在空气氛围下250℃焙烧2h，随后在氩气氛围下600℃焙烧2h，再将焙烧后的催化剂置于体积分数为7.5％双氧水溶液中，加热至60℃，搅拌3h后，用去离子水离心洗涤后，在110℃烘干过夜得到纯M1相MoVTeNbOx催化剂。
称取一定质量的纯M1相载体，后称取相应质量的硝酸钯溶液，通过等体积浸渍的方法负载1.5％Pd(质量分数)。首先在室温下，将硝酸钯溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到400℃焙烧3h，得到催化剂。
由催化剂的H2-TPR，结果见图11，可以看出负载Pd的催化剂的主还原峰对应的温度较载体明显向低温移动，说明催化剂晶格氧的活性得到提高，从而提高催化剂的低温活性。
对制备的催化剂进行催化性能测试：
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min，反应后气体组成通过在线气相色谱检测(岛津GC-2014气相色谱仪，SH-Rt-Alumina BOND/KCl色谱柱接FID检测器，PorapakQ色谱柱接TCD检测器，高纯氩作为载气)。其具体催化活性如图1所示，其中反应温度350℃时，乙烷转化率为33.2％。乙烯选择性为83.9％，乙烯时空产率(STY)为0.89kg C2H4/kgcat/h，时空收率较该温度下载体的提高了72％；反应温度在375℃时，乙烷转化率为65.4％，乙烯选择性为80.7％，乙烯时空产率(STY)为1.69kg C2H4/kgcat/h，时空收率较该温度下载体的提高了76％。
实施例2
称取一定质量的纯M1相载体，后称取相应质量的硝酸钯溶液，通过等体积浸渍的方法负载1％Pd(质量分数)。首先在室温下，将硝酸钯溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到400℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
对制备的催化剂进行催化性能测试：
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min。其具体催化活性如图2所示，其中反应温度350℃时，乙烷转化率为27.1％，乙烯选择性为87.8％；其中反应温度为375℃时，乙烷转化率为49.4％，乙烯选择性为84％，乙烯时空产率(STY)为1.33kg C2H4/kgcat/h，收率较该温度下载体的提高了37％。
实施例3
称取一定质量的纯M1相载体，后称取相应质量的硝酸铁并配制成溶液，通过等体积浸渍的方法负载0.4％Fe(质量分数)。首先在室温下，将硝酸铁溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到400℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
对制备的催化剂进行催化性能测试：
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min。其具体催化活性如图3所示，其中反应温度350℃时，乙烷转化率为24.6％，乙烯选择性为81.7％；其中反应温度为375℃时，乙烷转化率为41.4％，乙烯选择性为81.5％，乙烯时空产率(STY)为1.08kg C2H4/kgcat/h，收率较该温度下载体的提高了18％。
实施例4
称取一定质量的纯M1相载体，后称取相应质量的醋酸钾并配制成溶液，通过等体积浸渍的方法负载0.5％K(质量分数)。首先在室温下，将醋酸钾溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到400℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
对制备的催化剂进行催化性能测试：
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min。其具体催化活性如图4所示，其中反应温度350℃时，乙烷转化率为6.3％，乙烯选择性为93％；其中反应温度为375℃时，乙烷转化率为12.3％，乙烯选择性为91.9％。
实施例5
称取一定质量的纯M1相载体，后称取相应质量的六水合硝酸镍并配制成溶液，通过等体积浸渍的方法负载1％Ni(质量分数)。首先在室温下，将醋酸钾溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到400℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
对制备的催化剂进行催化性能测试：
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min。其具体催化活性如图7所示，其中反应温度350℃时，乙烷转化率为21％，乙烯选择性为87.5％；其中反应温度为375℃时，乙烷转化率为39.7％，乙烯选择性为85.6％。
比较例1
将实施例1制备的纯M1相载体作为对比催化剂。
以下对本比较例所得催化剂做有关催化性能测试：
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min；反应温度为350℃时乙烷转化率为18％，乙烯选择性为90.1％，乙烯时空产率(STY)为0.52C2H4/kgcat/h；反应温度在375℃时，乙烷转化率为34.4％，乙烯选择性为87.7％，乙烯时空产率(STY)为0.97C2H4/kgcat/h。
比较例2
称取一定质量的纯M1相载体，后称取相应质量的九水硝酸钙并配制成溶液，通过等体积浸渍的方法负载5％Ca。首先在室温下，将硝酸钙溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到400℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min，其具体催化活性如图5所示。
比较例3
称取一定质量的ZMS-5分子筛，后称取相应质量的硝酸钯溶液，通过等体积浸渍的方法负载0.6％Pd(质量分数)。首先在室温下，将硝酸钯溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到400℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min，其具体催化活性如图6所示
比较例4
称取一定质量的M1相载体，后称取相应质量的六水合硝酸铜配置成溶液，通过等体积浸渍的方法负载1％Cu(质量分数)。首先在室温下，将硝酸铜溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到450℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min，其具体催化活性如图8所示
比较例5
称取一定质量的M1相载体，后称取相应质量的九水合硝酸铬配置成溶液，通过等体积浸渍的方法负载1％Cr(质量分数)。首先在室温下，将硝酸铬溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到450℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min，其具体催化活性如图9所示
比较例6
称取一定质量的M1相载体，后称取相应质量的硝酸锰配置成溶液，通过等体积浸渍的方法负载1％Mn(质量分数)。首先在室温下，将硝酸锰溶液均匀地分散到载体上；后在室温下将催化剂超声3min；随后将催化剂于室温下陈化12h；后将催化剂于80℃烘箱中12h；最后将催化剂置于马弗炉中以5℃/min的升温速率升到400℃焙烧3h，得到最终的催化剂。
取上述催化剂200mg与400mg碳化硅稀释混合后，置于微型固定床反应器上，反应气氛为乙烷、氧气、氩气的混合气(气体比例为3:2:5)，气体总流速为30ml/min，其具体催化活性如图10所示。
由以上实施例可知，本发明提供了一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：将含金属离子的前驱体溶液与纯M1相MoVTeNbOx催化剂浸渍，然后超声分散，陈化，烘干和焙烧，得到负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂；所述含金属离子的前驱体溶液中金属离子选自钯离子、铁离子和钾离子。本发明提供的利用简单的浸渍方法，调控催化剂表面活性氧物种，得到的催化剂表面活性氧物种含量较高，能够在较低的温度(低于400℃)下获得较高的时空产率(大于1kgC2H4/kgcat/h)。该制备工艺简单，操作简便，易于重复，具有良好的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将含金属离子的前驱体溶液与纯M1相MoVTeNbOx催化剂浸渍，然后超声分散，陈化，烘干和焙烧，得到负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂；
所述含金属离子的前驱体溶液中金属离子选自钯离子、铁离子和钾离子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含金属离子的前驱体溶液为含金属离子的硝酸盐、含金属离子的醋酸盐和含金属离子的硫酸盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含金属离子的前驱体溶液为硝酸钯、硝酸铁和醋酸钾中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸渍的温度为0～40℃；
所述超声的时间为1～30min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陈化的温度为0～60℃；陈化的时间为3～48h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干的温度为50～150℃；烘干的时间为1～24h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焙烧的温度为200～700℃；焙烧的时间为1～12h。
8.一种负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂，包括纯M1相MoVTeNbOx载体；
和负载在所述纯M1相MoVTeNbOx载体上的金属氧化物；
所述金属氧化物选自氧化铁、氧化钯和氧化钾中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的催化剂，其特征在于，所述纯M1相MoVTeNbOx载体和金属元素的质量比为1:0.001～1:0.1。
10.一种乙烷氧化脱氢制乙烯的方法，包括以下步骤：
将权利要求1～7任一项所述制备方法制备的负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂或权利要求8～9任一项所述负载型MoVTeNbOx纳米复合氧化物催化剂与碳化硅稀释混合，在乙烷、氧气和氩气的混合气中催化反应，得到乙烯。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115672358A (zh) * 2022-08-17 2023-02-03 中国科学技术大学 一种乙烷氧化脱氢制备乙烯的核壳氧化物催化剂的制备方法及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85103650A (zh) * 1984-06-28 1986-11-19 联合碳化公司 乙烷转化成乙烯的氧化脱氢方法
WO2017221098A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-28 Nova Chemicals (International) S.A. Improved catalyst for ethane odh
CN108855118A (zh) * 2018-07-17 2018-11-23 中国科学技术大学 一种高比表面积纯M1相MoVTeNbOx催化剂的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85103650A (zh) * 1984-06-28 1986-11-19 联合碳化公司 乙烷转化成乙烯的氧化脱氢方法
WO2017221098A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-28 Nova Chemicals (International) S.A. Improved catalyst for ethane odh
CN108855118A (zh) * 2018-07-17 2018-11-23 中国科学技术大学 一种高比表面积纯M1相MoVTeNbOx催化剂的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
E.V. ISHCHENKO等: "Effect of K and Bi doping on the M1 phase in MoVTeNbO catalysts for ethane oxidative conversion to ethylene", 《APPLIED CATALYSIS A: GENERAL》 *
SANG SEOP KUM等: "Performance of Pd-promoted Mo–V–Te–Nb–O catalysts in the partial oxidation of propane to acrylic acid", 《APPLIED CATALYSIS A: GENERAL》 *
XIE, Q等: "Preparation of MoVTe(Sb)Nb mixed oxide catalysts using a slurry method for selective oxidative dehydrogenation of ethane", 《JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A: CHEMICAL》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115672358A (zh) * 2022-08-17 2023-02-03 中国科学技术大学 一种乙烷氧化脱氢制备乙烯的核壳氧化物催化剂的制备方法及其应用
CN115672358B (zh) * 2022-08-17 2024-04-02 中国科学技术大学 一种乙烷氧化脱氢制备乙烯的核壳氧化物催化剂的制备方法及其应用

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