近日，中國科學院蘭州化學物理研究所的研究團隊對丁烯在鐵基α-Fe2O3ZnFe2O4兩相催化劑上的氧化脫氫制1，3-丁二烯反應進行了系統(tǒng)研究，提出該反應是界面雙分子活化反應的觀點。該成果近期發(fā)表于《催化學報》上。

1，3-丁二烯是重要的石油化工基礎原料，也是制備合成橡膠、合成樹脂的重要單體，通過丁烯氧化脫氫制1，3-丁二烯具有良好的經(jīng)濟效益。鐵系催化劑是丁烯氧化脫氫最有效的催化劑之一，然而，尖晶石ZnFe2O4和α-Fe2O3在雙相催化劑中的作用仍然存在爭議。

該研究團隊通過測定正丁烯和O2在單相和雙相催化劑上的反應級數(shù)，發(fā)現(xiàn)正丁烯在ZnFe2O4上的活化能力強于α-Fe2O3；而α-Fe2O3對O2的活化能力強于正丁烯。進一步的反應動力學研究發(fā)現(xiàn)，反應速率與表觀指數(shù)前因子有很好的相關(guān)性，說明ZnFe2O4與α-Fe2O3之間的有效接觸是決定氧化脫氫活性的因素。

與傳統(tǒng)的氧化還原馬爾斯-范克雷維倫機理(Mars-van Krevelen)認為尖晶石ZnFe2O4上晶格氧為反應活性位的觀點不同，該研究團隊利用無價態(tài)變化的ZnAl2O4取代ZnFe2O4進行研究，發(fā)現(xiàn)取代后雙相催化劑的催化活性與ZnFe2O4雙相催化劑一致，因此提出了正丁烯在α-Fe2O3ZnFe2O4兩相催化劑上的氧化脫氫應該是界面雙分子活化反應的觀點。

[中國石化有機原料科技情報中心站供稿]