新型介孔CrMSU-1催化剂上CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应的研究的开题报告

新型介孔CrMSU-1催化剂上CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应的研究的开题报告题目：新型介孔CrMSU-1催化剂上CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应的研究一、研究背景与意义：随着能源需求和环保意识的不断提高，化石能源替代技术研究备受关注。丙烷是一种广泛应用的化石能源，可以通过丙烯的制备进行深加工，并可作为合成橡胶、塑料、涂料、人造纤维等的主要原料，应用广泛。目前，常规的丙烯产生方式是从石油中裂解气中提取，这种方式存在资源浪费和环境污染等问题。因此，发展一种新型、高效、环保的丙烯制备技术具有重要的意义。近年来，氧化脱氢法制备丙烯备受关注。其中，CO2氧化丙烷脱氢制丙烯在降低温室气体排放和提高丙烷利用率方面具有显著的优势。催化剂是CO2氧化丙烷脱氢制丙烯的关键因素。介孔催化剂由于比表面积大、孔径均匀、催化活性高等优点，已成为CO2氧化丙烷脱氢制丙烯研究中的热点。因此，本研究旨在开发一种新型介孔CrMSU-1催化剂，通过CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应研究其催化性能，为实现高效、环保的丙烯制备技术提供技术支持。二、研究内容本研究将从以下几个方面进行研究：1.合成新型介孔CrMSU-1催化剂，并通过XRD、SEM等检测手段对催化剂的结构和形态进行表征，验证催化剂的合成成功。2.在常压下，采用流动反应装置对CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应进行优化实验，并探究反应温度、反应时间、丙烷浓度、CO2浓度等因素对反应的影响。3.通过GC、IR等检测手段对催化剂的催化性能进行测试，并分析催化剂的催化反应机理。三、研究方法1.合成新型介孔CrMSU-1催化剂。采用溶胶-凝胶法，将Cr、Si、O等原料溶解在有机溶剂中形成溶胶，经凝胶成型，通过固化和焙烧等步骤合成CrMSU-1催化剂。2.设计流动反应装置，优化CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应条件。采用反应釜做成反应器，控制反应前处理后的丙烷、CO2和空气流量；采用热电式流量计分别测定丙烷、CO2流量；借助气相色谱(GC)在线监测反应物和产物的混合物组成。3.对催化剂的催化性能进行测试，借助GC、IR等检测手段，分析催化反应机理。四、预期成果本研究旨在合成CrMSU-1催化剂，在CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应中探究其催化性能，预期实现以下成果：1.合成新型介孔CrMSU-1催化剂，表征其结构和形态。2.优化CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应条件，探究反应温度、反应时间、丙烷浓度、CO2浓度等因素对反应的影响。3.对催化剂的催化性能进行测试，研究CrMSU-1催化剂的催化反应机理。5、参考文献1.Sun,Z.,&Blair,S.L.(2013).Recentadvancesinthedirectoxidativedehydrogenationofpropanetopropeneovermonometallicandbimetalliccatalysts.Catalysts,3(3),680-696.2.Zhang,M.,Yu,X.,Chen,J.,&Chen,Y.(2019).Areviewofcatalyticconversionofpropanetopropylene.Journalofcleanerproduction,209,1049-1070.3.Zhang,Y.,Yang,J.,Chen,J.,Zhang,X.,&Zhang,Y.(2020).CrOx/MCM-41-MgOCatalystsfortheOxida