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由于含氯有机物(如三氯乙烷等)难降解且有致畸性,同时还会引起一系列环境问题如不合理排放造成的水污染,因此如何高效处理含氯有机物是一个重要课题。气相催化裂解氯代烷烃脱氯化氢有经济高效,环境污染小的优点,越来越受到学术界和工业界的关注。氯代有机化合物脱氯化氢不仅可以解决污染环境的问题,而且可将脱氯后的产物选择性地生产并应用到其他领域,因此目前研究较为广泛。目前采用的催化剂主要为SiO2负载型催化剂,活性组分主要为Mg、Cs等第ⅡA族元素或副族元素如Zn。但这些大多存在污染环境、产物选择性低、失活或者耗能太大(如反应温度太高)等问题,因此迫切需要寻找高效、稳定且成本低廉的催化剂,并且研究氯代有机物脱氯化氢反应的机理。本文研究了TCE气相脱HCl制备二氯乙烯的反应性能,采用Cr2O3催化剂和Fe/ZrO2催化剂,考察了焙烧温度、反应温度、Fe负载量、Fe的前驱体类型等对催化剂反应性能的影响并推测出可能的反应机理。主要内容如下:1、采用沉淀法制备了不同焙烧温度的Cr2O3催化剂,用于三氯乙烷气相脱HCl制备二氯乙烯的反应,并采用XRD、XPS、BET、H2-TPR、NH3-TPD等表征分析其催化性能。分析结果显示,300 oC焙烧的Cr2O3催化剂为无定型状态,随着焙烧温度的提高,出现Cr2O3物相,且Cr2O3的晶粒增大,催化剂的比表面积逐渐减小;催化剂表面以Cr(OH)3、Cr2O3和CrO3物种形式存在,300 oC焙烧催化剂表面以CrO3物种为主,400 o C700 oC焙烧催化剂表面以Cr2O3物种为主。Cr2O3催化剂上1,1,2-三氯乙烷气相脱氯化氢反应的转化率随着催化剂焙烧温度的升高逐渐减小,然而顺-1,2-二氯乙烯的选择性先增大后减小。400 oC焙烧的Cr2O3催化剂的1,1,2-三氯乙烷转化率为70.8%,顺-1,2-二氯乙烯(cis-DCE)的选择性为90.0%。400 oC焙烧催化剂的面积反应比速率为0.801×10-2μmol·s-1·m-2。催化剂的面积反应比速率和顺-1,2-二氯乙烯(cis-DCE)的选择性与催化剂表面Cr2O3物种具有很好的对应关系。以酸中心为活性中心计算得到的TOF变化趋势与面积比速率相一致,400 oC焙烧的催化剂的TOF为2.82×10-55 s-1,说明Cr2O3催化剂中Cr的合适的平均价态(3.20)有利于脱氯化氢反应。2、采用浸渍法制备一系列不同负载量的Fe/ZrO2催化剂,用于1,1,2-三氯乙烷(TCE)气相脱HCl性能的研究。结果显示,反应温度350 oC时,1Fe/ZrO2催化剂的活性最高,TCE转化率为95.0%,顺式1,2-二氯乙烯(cis-DCE)的选择性为90.0%,且50 h内稳定不失活。单一的ZrO2载体上的脱氯反应初始转化率为90%,但失活很快,经过1 h反应,TCE转化率下降到68.0%,而cis-DCE的选择性基本稳定在93.0%。ZrO2催化剂失活归因于ZrO2表面酸性较强导致产生积碳。对于Fe/ZrO2催化剂,Fe物种不但提供了新的活性位点,而且降低了催化剂的表面强酸性中心,使得催化剂活性更高、稳定性更好。