这项工作证明了新型的基于
镍的新型催化材料具有将
乙烷氧化脱氢为
乙烯的巨大潜力。发达的块状Ni-Nb-O混合氧化物在
乙烷ODH中表现出高活性,在低反应温度下具有很高的选择性(约90%的
乙烯选择性),在400°C时
乙烯的总收率为46%。Nb / Ni原子比的变化导致Nb / Ni比在0.11-0.18范围内的催化剂具有最佳的催化性能。使用多种技术(XRD,
SEM,TPR,
TPD-NH 3,
TPD-O 2)对材料进行详细的表征(拉曼,XPS,电导率)表明,将
铌引入到NiO中形成的Ni-Nb固溶体是获得优异催化性能的关键成分,这是由于NiO晶格常数的收缩所证明的,因为即使少量的Nb有效地将NiO从总氧化催化剂(对CO 2的选择性为80%)转化为非常有效的
乙烷ODH材料。当Nb / Ni比值⩽0.18时,Nb 5+阳离子在NiO晶格中的溶解度最高,Nb含量较高会导致NiO和Nb 2 O 5的不均匀性和