[发明专利]一种用于甲烷氧化偶联非化学计量比缺陷萤石催化剂制备方法及应用

摘要

一种用于甲烷氧化偶联非化学计量比缺陷萤石催化剂制备方法及应用。按照化学计量比La³⁺:Ce⁴⁺=1:0.75或La³⁺:Ce⁴⁺=0.75:1称取La³⁺和Ce⁴⁺离子前驱体，制成硝酸盐混合溶液，再加入La³⁺和Ce⁴⁺离子摩尔总量2倍的柠檬酸，用氨水调节pH值至2，置于水浴锅上蒸干制得凝胶，然后老化12小时、再焙烧制得非化学计量比缺陷萤石催化剂La₂Ce_1.5O₇或La_1.5Ce₂O₇催化剂。本发明以廉价的金属盐为原料，采用柠檬酸溶胶‑凝胶法制备的催化剂，具有生产成本低，合成工艺简单，制备过程容易控制等优点。在模拟甲烷氧化偶联制乙烯和乙烷的反应中表现出优良的低温反应性能和稳定性。

主权项

1.一种用于甲烷氧化偶联非化学计量比缺陷萤石催化剂制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）按照化学计量比La3+:Ce4+=1:0.75或La3+:Ce4+=0.75: 1分别称取La3+离子前驱体、Ce4+离子前驱体，并制成硝酸盐混合溶液；（2）将摩尔量为La3+和Ce4+离子总量2倍的柠檬酸加入到混合溶液中，用氨水调节pH至2，室温下搅拌2‑3小时；（3）在80‑90℃下水浴中蒸干，所得凝胶在110‑140℃老化12小时；（4）将老化所得干凝胶进行研磨，然后马弗炉中以5℃/min升温速率，在800℃的条件下恒温焙烧4小时；化学计量比为La3+:Ce4+=1:0.75催化剂命名为La2Ce1.5O7，化学计量比为La3+:Ce4+=0.75 :1催化剂命名为La1.5Ce2O7。