甲烷无氧芳构化的碳-氢键活化反应和Mo/分子筛催化剂

摘要：

甲烷无氧脱氢芳构化反应,无论其反应机理如何,甲烷C-H键的活化反应是必经之路,其C-H键的断裂反应是甲烷活化参与反应的第一步.甲烷C-H键的活化有异裂和均裂2种途径,它们决定着甲烷芳构化反应机理.在Mo/HZSM-5催化剂上,甲烷C-H键的活化途径主要为异裂.主导C-H键异裂和正碳离子生成的因素是Mo物种的极化作用和HZSM-5的质子酸作用.Mo物种的作用是使甲烷的C-H键极化,部分被活化的甲烷与HZSM-5的质子酸相互作用,生成H2和CH3+,后者分解生成碳烯和H+,释放出的H+返回给分子筛,构成H+催化的循环.在甲烷无氧脱氢芳构化反应中,除了按正碳离子机理进行的C-H键异裂反应外,还有按自由基机理进行的C-H键均裂反应,尤其是均裂生成碳烯的反应不可忽视,2种机理有协同催化作用.甲基正离子、甲烯和甲基自由基都是甲烷C-H键活化反应的活性中间体,特别是前二者更为重要.论述了甲烷在无气相氧条件下的C-H键活化反应及其活性中间体的生成途径,以及Mo/分子筛催化剂在甲烷C-H键活化反应中的催化功能.

关键词：甲烷、芳构化、C-H键、正碳离子、碳烯、Mo/分子筛

所属期刊栏目：26

分类号：TE624.48;TQ221.11(石油、天然气加工工业)

在线出版日期：2011-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：806-811