Nghiên cứu phản ứng oxy – đehidro hóa n-butan với CO2 trên xúc tác Cr2O3/γ-Al2O3 và Cr2O3/SiO2

Đề tài do các tác giả Nguyễn Hữu Huy Phúc, Lưu Cẩm Lộc, Nguyễn Kim Dung, Hồ Thị Cẩm Hoài thực hiện nghiên cứu phản ứng ODH n-butan trên xúc tác oxit crom mang trên γ-Al2O3 và silicagel.

Xúc tác được điều chế bằng phương pháp tẩm ướt từ dung dịch của muối Cr(NO3).9H2O lên các hạt γ-Al2O3 và silicagel kích thước từ 0,32 – 0,64mm. Xúc tác sau khi tẩm, được để khô ngoài không khí, sấy ở nhiệt độ 60⁰C-120⁰C. Ở mỗi nhiệt độ sấy trong 3 giờ và nung trong dòng không khí ở nhiệt độ 600⁰C trong 4 giờ.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, thành phần tối ưu của các xúc tác Cr₂O₃ mang trên nhôm oxit và silicage là 10% và 8%. Nhiệt độ tối ưu của phản ứng xúc tác là 550 và 500⁰ C, tỉ lệ tối ưu giữa n-C₄H₁₀ : CO₂ = 1:2. Trong điều kiện phản ứng tối ưu, hiệu suất tạo buten của các xúc tác 10% Cr2O3 / γ-Al2O3 và 10% Cr₂O₃ /SiO₂ tương ứng là 15,4% và 11%.
Oxit Crôm tồn tại ở trạng thái khác nhau trong hai hệ xúc tác phụ thuộc vào bản chất của chất mang. Trên xúc tác Cr₂O₃ / γ-Al₂O₃ tâm hoạt động của xúc tác là cặp Cr+6/ Cr+3 có nhiệt độ khử thấp hơn, còn trên xúc tác 8% Cr₂O₃ /SiO2 tâm hoạt động là cặp Cr+3 /Cr+2. Để có hiệu suất tạo buten cao xúc tác phải có độ axit vừa phải.