Ni/SiO₂正丁烷氧化催化剂

抑制积碳前驱体

通过表面C−C键断裂与深度脱氢的动力学竞争调控，该催化剂在正丁烷部分氧化中避免芳香积碳前驱体积累，优先导向合成气生成。

Jijun, Guo · 苑文浩 · Zaili, Xiong · Ma, Yang · Liu, Bingzhi · 曾美容 · 周忠岳 · Wang, Zhandong · 齐飞

ACS Catalysis 2026

参数信息

中间体种类

~20

反应压力

0.1 atm

反应温度范围

573−923 K

碳氧比

1.0

技术优势

积碳前驱体生成少

1-丁烯和2-丁烯作为深度脱氢的主要中间体，在表面优先发生C−C键断裂生成C₂物种，使苯和甲苯等芳香积碳前驱体仅以痕量出现。

表面反应主导

微动力学模拟表明表面反应是主要路径，表面生成的中间体引发后续气相氧化，使催化剂表面状态直接决定产物分布。

低温下C₂路径高效

低温下C₂中间体化学主导氢气生成，而高温下OH/H₂O反应更突出，该催化剂在宽温域内保持可行的产氢路径。

应用场景

• 氢气生产：以抑制积碳的方式从正丁烷制氢气，延长催化剂寿命。
• 合成气生产：导向C₂碎片路径生成H₂和CO，适用于合成气联产。
• 催化部分氧化：利用表面反应主导优势，实现正丁烷部分氧化选择性调控。