• 关键词：CO₂  乙烷  乙烷氧化脱氢  乙烷干重整  Co基催化剂

• 基金项目：国家自然科学基金（No.21976059，91645119，51878292）；广东省自然科学基金（No.2019A1515011849）；国家留学基金委奖学金项目（No.201906155006）；广州市科技计划项目（No.201607010095）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（No.2017ZD076）；厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室项目（No.201602）

• 钟雯
• 华南理工大学环境与能源学院, 广州 510006

• 刘欢
• 华南理工大学环境与能源学院, 广州 510006

• 王樱
• 华南理工大学环境与能源学院, 广州 510006

• 付名利
• 1. 华南理工大学环境与能源学院, 广州 510006;2. 挥发性有机物污染治理技术与装备国家工程实验室, 广州 510006;3. 广东省大气环境与污染控制重点实验室, 广州 510006

• 吴军良
• 1. 华南理工大学环境与能源学院, 广州 510006;2. 挥发性有机物污染治理技术与装备国家工程实验室, 广州 510006;3. 广东省大气环境与污染控制重点实验室, 广州 510006

• 黄皓旻
• 1. 华南理工大学环境与能源学院, 广州 510006;2. 挥发性有机物污染治理技术与装备国家工程实验室, 广州 510006;3. 广东省大气环境与污染控制重点实验室, 广州 510006

• 叶代启
• 1. 华南理工大学环境与能源学院, 广州 510006;2. 挥发性有机物污染治理技术与装备国家工程实验室, 广州 510006;3. 广东省大气环境与污染控制重点实验室, 广州 510006

• 陈礼敏
• 1. 华南理工大学环境与能源学院, 广州 510006;2. 挥发性有机物污染治理技术与装备国家工程实验室, 广州 510006;3. 广东省大气环境与污染控制重点实验室, 广州 510006

• 摘要：采用共沉淀-浸渍法制备了不同载体结构的Co/Al₂O₃、Co/MgO_（25）-Al₂O_3（75） （Co/M₁A₃-Spinel）、Co/MgO_（75）-Al₂O_3（25） （Co/M₃A₁-Solid）和Co/MgO催化剂，用于CO₂氧化乙烷脱氢（ODEC）和乙烷干重整（DRE）反应.XRD、Raman、H₂-TPR、XPS表征结果表明，载体结构显著影响催化剂上Co物种的落位、结构和还原性能.Co³⁺和Co²⁺在C₂H₆/CO₂反应气氛中可相互转化，促进C₂H₆和CO₂活化；尖晶石结构中的Co物种比固溶体中的Co物种可还原性强，在高温ODEC反应条件下，催化剂表面的Co物种会被还原成Co⁰，协同Co³⁺/Co²⁺导致C—C键和/或CC键断裂，使得反应路径向DRE转变.MgO基固溶体结构中Co物种与载体相互作用更强，在高温ODEC反应中避免了被大量还原为低价态的Co⁰，ODEC反应可稳定进行.

• Abstract：Co/Al₂O₃, Co/MgO₍₂₅₎-Al₂O₃₍₇₅₎ (Co/M₁A₃-Spinel), Co/MgO₍₇₅₎-Al₂O₃₍₂₅₎ (Co/M₃A₁-Solid) and Co/MgO were prepared through co-precipitation combined impregnation method and applied to oxidative dehydrogenation of ethane in the presence of CO₂ (ODEC) and dry reforming of ethane (DRE). XRD, Raman, H₂-TPR and XPS results showed the properties of supports significantly affected the location, structure and reducibility of Co species. The reversible conversion between Co³⁺ and Co²⁺ can be detected in C₂H₆/CO₂ atmosphere which can promote the activation of C₂H₆ and CO₂;Co species in M₁A₃-Spinel are more reducible than those in M₃A₁-Solid, Co⁰ reduced from Co species on the surface of spinel at high temperature in ODEC reaction condition, which shows synergetic effects with Co³⁺/Co²⁺ and contributes to the cleavage of C—C and/or CC bonds, resulting in the reaction routs shift from ODEC to DRE. The structure of Co species in M₃A₁-Solid have stronger interactions with support and are more difficult to be reduced, which inhibits to generate mass metal Co⁰ at high temperature in ODEC reaction, then the steady ODEC reaction can be kept.

• Key words：CO₂  ethane  oxidative dehydrogenation of ethane  dry reforming of ethane  Co-based catalysts

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