鑒于h-BN在二氯丙烷反應中優異的抑制烷烴深度氧化的特性,研究者也廣泛地探索了h-BN對其他輕質烷烴和芳烴的氧化脫氫性能,如甲烷,乙烷、正丁烷、異丁烷、乙苯等。結果表明,采用類似催化劑策略合成的h-BN材料對其他烷烴和芳烴也表現出良好的氧化脫氫性能,均以烯烴為主要產物,副產物中深度氧化產物CO含量很少,基催化劑負載型BO催化劑通過對h-BN二氯丙烷催化劑的研究,研究者認識到邊緣氧化的重要性,而B-0鍵組成的多原子系統是高選擇性制備丙烯的主要活性相。因此,直接將氧化硼基材料用于二氯丙烷是另一重要的研究課題。但是由于氧化硼的熔點低于二氯丙烷的操作溫度(480560℃),體相氧化硼材料會在工作條件下燒結或活性相流失。因此研究中通常需要將氧化硼負載于合適的載體上,如A1=03,Zr0=Ti0=Si0=Mg0和沸石。負載型氧化硼材料被廣泛用于低碳烷烴ODH反應。以乙烷氧化脫氫為例,采用化學氣相沉積法制備的高負載量(30%,質量分數)的B0/A1=03催化劑,實現了乙烷轉化率為18.7%時,乙烯產率達16.7%,主要副產物是CO和CHa56一57咚B=03/A1=03催化劑用于二氯丙烷氧化脫氫,在二氯丙烷轉化率為30%時,發現丙烯選擇性最高僅為42%,C,C3含氧化合物的選擇性高達28%。選擇性下降的原因是氧化鋁負載硼催化劑體系中硼鋁聯鍵產生的強酸性位點促進了二氯丙烷C-C鍵的斷裂和過度氧化的發生。因此,相比于具有酸性的A1=03,惰性載體負載氧化硼可能是更高效的催化體系。采用三異丙基硼酸鹽溶液為前體,通過浸漬法合成的B/SiO,催化劑>y呈現出與h-BN類似的轉化率一選擇性趨勢。與B=3/Al=3催化劑X56,相比,B/Si0,催化劑的丙烯選擇性較高(76.9%vs.52.5%),過度氧化產物的選擇性顯著降低(7.1%)。盡管性能優異,但是二氧化硅載體與硼鍵合較弱,活性組分硼易在焙燒過程中揮發。這就導致在SiO,上的硼最大負載量僅為2%,影響催化劑時空收率的提升。為解決這一問題,借助SBA-15的介孔結構來錨定氧化硼,可將氧化硼的負載量提高到30%。該催化體系同時實現了低溫下二氯丙烷高選擇性合成丙烯,在450℃反應溫度下呈現14.8%的二氯丙烷轉化率,丙烯和乙烯(CZ_3)的總選擇性達到87.4%[圖4(d)和(e)];特別是當反應溫度降低到405℃時,10%B=03/SBA-15催化劑上二氯丙烷轉化率為2.8%,丙烯選擇性為84.1%(C2_3,94.6%)。催化劑表征結果顯示硼氧環和三配位Bo:物種被確定是二氯丙烷的活性中心f圖4(f)。www.chnlcjt.com
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