Dehydrocyclization of n-hexane to cyclohydrocarbons over heteropolyoxometalates catalysts

Abstract

La déshydrocyclisation catalytique du n-hexane a été étudiée ici pour la première fois en utilisant un certain nombre de composés à base de H3PMo12O40. Les catalyseurs décrits ont été préparés soit par le remplacement du proton acide par des contre-ions tels que les cations de sels d'ammonium ou métaux de transition (NH4 +, Fe3+, K+), ou par substitution Mo6+ avec (Ni2+, Co2+, Mn2+) dans le cadre polyoxométallate, comme signalé précédemment. Aux fins de comparaison, les plus connus (TBA)7PW11O39 système de catalyseur a été utilisé. Toutes les réactions ont été effectuées à différentes températures dans la gamme 200-450 ° C. La structure de Keggin de ces hétéropolycomposés a été déterminée par diffraction des rayons X, UV et IR mesures. Mesures de RMN 31P et le comportement thermique des catalyseurs préparés ont également été étudiés. Ces polyoxométalates jour présentaient hétérogènes super-acides activités catalytiques en déshydrocyclisation du n-hexane en benzène, cyclohexane, cyclohexène et le cyclohexadiène. Les catalyseurs obtenus par la substitution du proton acide ou un atome de coordination exposé plus haut que la sélectivité et la stabilité du composé mère H3PMo12O40 parent. L'activité catalytique et la sélectivité ont été fortement dépendante de la composition du catalyseur et des conditions réactionnelles. A des températures plus élevées, le catalyseur exposé efficacité de conversion plus élevé au détriment de la sélectivité. Utiliser des températures plus élevées (> 400 ° C) en présence d'un gaz porteur hydrogène, la sélectivité en méthane et de déshydrocyclisation cessé dominé. Pour expliquer ces résultats, un mécanisme plausible est présentée, basée sur les super-acides nature des systèmes catalytiques.