水熱合成的MoO3-SnO2催化劑催化氧化二甲醚的性能研究

楊 奇, 高秀娟, 馮 茹, 李明杰, 張俊峰, 張清德,*, 韓怡卓, 譚猗生

(1. 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所 煤轉(zhuǎn)化國家重點實驗室, 山西 太原 030001；2. 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049)

二甲醚(CH3OCH3，DME)是一種重要的清潔燃料，也是一種用途廣泛的能源化工平臺化合物[1]。目前，工業(yè)上DME主要由甲醇脫水法和合成氣一步法制得[2-4]。隨著DME生產(chǎn)技術(shù)的成熟以及綠色化學(xué)的發(fā)展要求，從DME出發(fā)制備高附加值下游產(chǎn)品的研究受到越來越多的關(guān)注。DME分子中含有C-O、C-H鍵，通過調(diào)節(jié)催化劑的酸性、堿性及氧化還原性，可以選擇性斷裂這些化學(xué)鍵，從而形成CH3-、CH3O-和CH3OCH2-等基團，這些基團通過定向重組可進一步合成具有高附加值的含氧化合物，如聚甲氧基二甲醚(DMMx)、乙二醇二甲醚(DMET)、甲醛(FA)、甲酸甲酯(MF)、乙醇及低碳烯烴等[5-11]，這些化合物被大量用作有機合成原料、燃料和柴油的添加劑。其中，甲酸甲酯(HCOOCH3)是一種重要的有機合成中間體，逐漸成為繼甲烷、合成氣、甲醇及二甲醚等C1化學(xué)品之后的又一個新的起始原料和結(jié)構(gòu)單元[12,13]。傳統(tǒng)的甲酸甲酯合成方法主要是甲醇和一氧化碳在甲醇鈉作用下發(fā)生羰基化反應(yīng)，該過程對原料純度要求高，催化劑易失活，且產(chǎn)物難分離。另一種合成方法是甲醇脫氫法，但該反應(yīng)受到熱力學(xué)平衡的限制，存在反應(yīng)溫度較高、催化劑易失活等問題。

近年來，一些學(xué)者探索了從DME出發(fā)綠色合成MF的反應(yīng)路徑。其中，Ai[14,15]的研究發(fā)現(xiàn)，MoO3-SnO2催化劑表面上同時存在酸性、堿性及氧化還原性位點，其中，堿性位點的存在促進FA進一步反應(yīng)生成MF。Liu等[16,17]采用浸漬法制備了不同“MoOx-載體”結(jié)構(gòu)的催化劑，研究了不同載體對DME催化氧化性能的影響，發(fā)現(xiàn)負載在SnO2載體表面的MoOx域能夠催化DME生成FA，低密度MoOx表面存在的“Mo-O-載體”結(jié)構(gòu)有利于MF的生成。Liu等[18-20]采用沉淀浸漬法制備了MoO3-SnO2催化劑，實現(xiàn)DME在低溫條件下氧化生成MF，提出MoO3在SnO2表面的分散形式對催化性能有重要影響。Zhang等[21,22]采用共沉淀法制備MoO3-SnO2催化劑，通過調(diào)變鉬氧化物的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)DME氧化過程中甲氧基轉(zhuǎn)化生成FA和MF的選擇性調(diào)控。

在前期MoO3-SnO2催化劑上DME氧化生成MF的相關(guān)研究中，催化劑制備方法主要是沉淀法和沉淀浸漬法，制備過程中均需使用相應(yīng)的沉淀劑，操作較為復(fù)雜，且沉淀劑的引入容易造成催化劑表面活性組分局部濃度過高，出現(xiàn)團聚或分布不均的問題，影響催化劑性能。因此，制備活性組分高度分散的催化劑顯得尤為重要。

水熱法是合成金屬氧化物催化劑的常用方法，制備的催化劑具有粒子純度高、分散性好、顆粒粒徑均勻等優(yōu)點。很多學(xué)者對MoO3和SnO2晶體的單獨水熱合成進行了研究[23-25]，在多相反應(yīng)中通常是采用浸漬法在水熱合成的MoO3或SnO2晶體上浸漬另一活性組分形成復(fù)合金屬氧化物，而關(guān)于一步水熱合成MoO3-SnO2催化劑的研究報道還極少。

本研究采用無沉淀劑一步水熱合成的方法制備MoO3-SnO2催化劑，通過調(diào)變Mo/Sn比例(物質(zhì)的量比)制備出一系列MoO3-SnO2催化劑，考察了Mo/Sn比例對催化劑結(jié)構(gòu)及其催化DME氧化轉(zhuǎn)化制備MF性能的影響。采用TEM、XRD、Raman等表征手段對催化劑的結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)進行分析，研究MoO3-SnO2催化劑上活性組分MoOx分散程度對氧化DME生成MF能力的影響。

1 實驗部分

1.1 催化劑的制備

本研究以(NH4)6Mo7O24·4H2O 和SnCl4·5H2O為前驅(qū)體，采用無沉淀劑水熱法一步合成了MoO3-SnO2催化劑(Mo/Sn物質(zhì)的量比分別為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶10)。在500 mL聚四氟乙烯內(nèi)襯中加入300 mL去離子水，置于水浴鍋中加熱至60 ℃，稱取一定量的(NH4)6Mo7O24·4H2O倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯，磁力攪拌30 min，形成均勻分散的鉬酸銨水溶液。稱取一定量的SnCl4·5H2O倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯中，繼續(xù)在60 ℃條件下攪拌1 h，得到白色乳濁液。將聚四氟乙烯內(nèi)襯轉(zhuǎn)移至不銹鋼釜體，在均相反應(yīng)器中加熱至120 ℃，水熱處理24 h后自然冷卻至室溫。對得到的白色沉淀物進行離心、洗滌、干燥，并于馬弗爐中，程序升溫至500 ℃焙燒8 h得到MoO3-SnO2催化劑，按照Mo與Sn元素投料物質(zhì)的量比分別記為Mo3Sn1、Mo2Sn1、Mo1Sn1、Mo1Sn2、Mo1Sn3、Mo1Sn4、Mo1Sn5、Mo1Sn10。

1.2 活性評價裝置

DME氧化制備MF的反應(yīng)是在連續(xù)流動固定床反應(yīng)裝置上進行的。催化劑(20-40目)裝填量為1 mL，并用相同體積的細瓷環(huán)進行稀釋裝填，防止反應(yīng)過程中由于劇烈放熱導(dǎo)致催化劑快速失活。反應(yīng)前催化劑在氧氣氣氛(O2流量為15 mL/min)下300 ℃活化2 h，然后降至反應(yīng)溫度150 ℃。進料方式為DME和O2共進料，體積空速為1800 h-1，其中,DME與O2的物質(zhì)的量比為1∶1，尾氣流量用皂膜流量計進行測量。

1.3 產(chǎn)物分析及定量

反應(yīng)產(chǎn)物通過三臺色譜進行離線取樣分析：有機含氧化合物由GC-2014CPF/SPL氣相色譜儀(日本島津公司，F(xiàn)ID檢測器，60 m×0.25 mm，DB-1毛細柱)和GC-2014(日本島津公司，TCD檢測器，色譜柱為3 m Porapak T填料)進行分析；永久性氣體(H2、O2、CO、CO2、CH4等)在GC-4000A色譜儀(北京東西分析儀器有限公司)上進行分析。

通過對FID及TCD譜圖上峰面積進行校正及歸一化處理來定量分析相應(yīng)化合物的含量, 分別通過公式(1)和(2)計算得到DME 的轉(zhuǎn)化率和各產(chǎn)物的選擇性。

xDME=(QinwDME,in-QoutwDME,out)/(QinwDME,in)×100%

(1)

式中,xDME: DME的轉(zhuǎn)化率;Qin: 原料氣進料流量,mol/h;Qout: 尾氣流量,mol/h;wDME,in: 原料氣中DME的摩爾分?jǐn)?shù);wDME,out: 尾氣中 DME的摩爾分?jǐn)?shù)。

si=αini/ ∑αini×100%

(2)

式中,si: 產(chǎn) 物i的 選 擇 性;i: HCOOCH3、HCHO、 CH3OH、 CO、 CO2、 CH4;αi: 產(chǎn)物分子i的碳原子數(shù);ni: 產(chǎn)物i的摩爾數(shù)。

1.4 催化劑的表征

催化劑的TEM形貌表征是在JEM-2001透射電鏡上進行的，工作電壓為200 kV。樣品通過超聲均勻分散在乙醇中，用滴管取一滴樣品滴加到覆有碳膜的銅網(wǎng)上，干燥后在透射電鏡下進行觀察。

X射線衍射(XRD)測試在德國Bruker公司D8 Advance型X射線衍射儀上進行，掃描角度為5°-90°，連續(xù)掃描速率為10(°)/min，CuKα射線照射，Ni濾波，管電壓40 kV，管電流15 mA。

拉曼(Raman)表征是在LABRAM-HR800型號的拉曼光譜儀進行的，激光波長532 nm，掃描100-1100 cm-1。

程序升溫脫附(NH3-TPD)測試是在TP-5080化學(xué)吸附儀上進行的。稱取100 mg催化劑，在N2氣氛中(30 mL/min)程序升溫至400 ℃，恒溫處理1 h后降溫至50 ℃，將N2切換為NH3，通入NH310 min后，用N2吹掃30 min脫除物理吸附的NH3，等到基線穩(wěn)定后，進行程序升溫脫附，升溫速率為10 ℃/min，升溫至600 ℃，采用TCD檢測器記錄脫附氣體信號。

程序升溫還原(H2-TPR)表征是在TP-5080化學(xué)吸附儀上進行的。催化劑用量為100 mg，在200 ℃下N2吹掃1 h，降溫至50 ℃，向體系中通入10%H2/N2混合氣，待基線穩(wěn)定后，進行程序升溫還原，升溫速率為4 ℃/min，升溫至900 ℃。

傅里葉轉(zhuǎn)換-紅外光譜(FT-IR)表征是在Bruker Tensor 27上進行的，儀器使用了MCT檢測器，掃描點數(shù)為64個，分辨率為4 cm-1，背景掃描使用的是KBr。

2 結(jié)果與討論

2.1 催化劑的活性評價

表1為不同Mo/Sn比例的MoO3-SnO2催化劑上二甲醚選擇性氧化制備甲酸甲酯反應(yīng)的評價結(jié)果。

表 1 不同Mo/Sn比例的MoO3-SnO2催化劑對二甲醚選擇性氧化制備甲酸甲酯的影響

reaction conditions:tR=150 ℃, atmospheric pressure,n(DME)∶n(O2)=1∶1, GHSV=1800 h-1; MF: HCOOCH3, MeOH: CH3OH, FA: HCHO, DMM: CH3OCH2OCH3

由表1可知，催化劑為純MoO3時，DME轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)物主要是甲醇，無氧化產(chǎn)物MF生成；當(dāng)SnO2引入后，催化劑性能發(fā)生明顯改變，DME轉(zhuǎn)化率與MF選擇性均有所增加，且在Mo/Sn物質(zhì)的量比為1∶2的催化劑上得到較好反應(yīng)結(jié)果，DME轉(zhuǎn)化率為22.0%，MF選擇性為77.6%；繼續(xù)增加催化劑體系中SnO2含量，DME轉(zhuǎn)化率明顯降低，MF選擇性略有降低；而當(dāng)催化劑為純SnO2時，DME轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)物中只含有甲醇。評價結(jié)果說明，DME氧化生成MF反應(yīng)的發(fā)生是因為鉬錫催化劑中鉬氧化物與SnO2之間存在不同的相互作用引起的，催化劑體系中SnO2含量的變化對鉬氧化物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)產(chǎn)生了不同影響，進而造成了不同Mo/Sn比例催化劑催化性能的差異。在Mo/Sn物質(zhì)的量比為1∶2的催化劑上，由于SnO2與鉬氧化物之間獨特的相互作用，使得該催化劑具有的活性結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)更有利于DME分子的吸附和解離，以及氧化中間物種進一步轉(zhuǎn)化生成MF。

2.2 催化劑的表征

2.2.1 TEM表征

采用透射電鏡對催化劑表面活性組分的分散情況進行表征分析，具體見圖1。由圖1可知，Mo/Sn比例對催化劑顆粒粒徑有重要影響，當(dāng)Mo/Sn=3∶1時，其顆粒形貌與其他Mo/Sn比例的催化劑有明顯差別，主要呈現(xiàn)片狀。當(dāng)SnO2含量增多時，催化劑形貌結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，Mo1Sn1、Mo1Sn2及Mo1Sn10催化劑均為納米小球，顆粒直徑分別分布在7-9、2.5-4和2.0-3.0 nm。TEM表征結(jié)果說明，隨著SnO2摻雜量的增加，催化劑形貌結(jié)構(gòu)由片狀顆粒向球狀顆粒轉(zhuǎn)變，顆粒粒徑逐漸減小。Mo1Sn2催化劑較小顆粒的形成有利于增加該催化劑的比表面積，促使活性位點均勻分布，提高其催化性能。

圖 1 不同Mo/Sn催化劑的TEM照片

2.2.2 XRD表征

采用XRD表征研究了SnO2摻雜后形成的MoO3-SnO2復(fù)合金屬氧化物的晶體結(jié)構(gòu)特征，具體見圖2。由圖2可知，尖峰12.7°、23.3°、25.7°、27.3°、33.8°、39.0°歸屬于斜方晶系MoO3的特征衍射峰(PDF card No. 35-0609)，寬峰26.6°、33.9°、37.9°、51.7°歸屬于四方晶系SnO2(PDF card No. 41-1445)的特征衍射峰[21,26]。當(dāng)Mo/Sn>1∶1時，催化劑中同時包含MoO3和SnO2晶相的特征衍射峰，隨著SnO2摻雜量的增加，MoO3晶體衍射峰開始減弱，當(dāng)Mo/Sn≤1∶1時，MoO3晶體衍射峰完全消失，只出現(xiàn)SnO2寬包衍射峰，當(dāng)Mo/Sn=1∶10時，SnO2寬包峰變尖變窄，接近純相SnO2晶體的特征衍射峰。XRD表征結(jié)果說明，SnO2摻雜后，SnO2與MoO3相互作用使得MoO3晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞，形成無定形的MoOx結(jié)構(gòu)。隨著Mo/Sn比例的變化，催化劑表面的MoOx出現(xiàn)不同程度的分散，當(dāng)MoO3含量較高時，多余的MoO3覆蓋表面的MoOx結(jié)構(gòu)，SnO2表面主要為MoO3晶體，當(dāng)MoO3含量適中時，MoOx以低聚態(tài)形式均勻分散，當(dāng)MoO3含量足夠低時，低聚態(tài)的MoOx可能轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨确稚⒌腗oOx單體[16]。

2.2.3 Raman表征

為了進一步研究SnO2摻雜后對MoO3晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，采用拉曼光譜對催化劑進行表征，具體見圖3。

圖 3 不同Mo/Sn比例催化劑的Raman譜圖

由圖3可知，當(dāng)Mo/Sn>1∶1時，催化劑的Raman衍射峰與純相MoO3特征峰相吻合，994 cm-1的Raman位移是由于端位的Mo=O雙鍵的伸縮振動引起的，屬于MoO3晶體Mo=O的特征振動峰，819 cm-1為MoO3晶體上Mo-O-Mo結(jié)構(gòu)中氧的橋式振動峰[27-29]；當(dāng)Mo/Sn≤1∶1時，出現(xiàn)898、960、975和991cm-1的峰，其中，898 cm-1的峰歸屬為低聚態(tài)MoOx的Mo-O-Mo結(jié)構(gòu)中氧的橋式振動峰，960、975和991 cm-1的峰歸屬為低聚態(tài)MoOx末端Mo=O雙鍵的伸縮振動峰，這些振動峰較純相MoO3晶體中Mo-O-Mo和Mo=O雙鍵的振動峰有所偏移，說明Mo與O原子間鍵力發(fā)生明顯改變，其原因在于催化劑體系中SnO2含量的增加，使得鉬氧化物與SnO2之間形成較強相互作用，引起了MoO3晶體向低聚態(tài)MoOx結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變[21]。結(jié)合XRD表征結(jié)果可以說明，在一定范圍內(nèi)調(diào)變Mo/Sn比例，能夠使MoO3晶體轉(zhuǎn)變?yōu)榈途蹜B(tài)MoOx，當(dāng)MoOx分散程度適中時，催化劑整體活性較高，進一步說明低聚態(tài)MoOx的均勻分散有利于提高催化劑氧化DME生成MF的反應(yīng)性能。

2.2.4 FT-IR表征

圖4為不同Mo/Sn比例催化劑FT-IR譜圖。

圖 4 不同Mo/Sn比例催化劑的FT-IR譜圖

由圖4可知，不同Mo/Sn比例的催化劑上均有3400-3600 cm-1的寬峰，歸屬為M-OH的伸縮振動峰，這種M-OH是催化劑表面酸性的主要來源。在低波數(shù)段，存在828、933、975、996、1015和1020 cm-1振動峰，其中,在Mo3Sn1和Mo2Sn1催化劑上有828 cm-1振動峰的出現(xiàn)，歸屬為Mo-O-Mo的伸縮振動[30]，而其他比例催化劑上在該波數(shù)沒有出現(xiàn)明顯的峰，這說明,Mo-O-Mo來自MoO3晶體，當(dāng)SnO2摻雜量增加后，MoO3晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞轉(zhuǎn)變?yōu)镸oOx無定形結(jié)構(gòu)，使Mo-O-Mo結(jié)構(gòu)減少，所以在FT-IR譜圖中表現(xiàn)不明顯；933、975、996、1015和1020 cm-1的吸收峰歸屬于Mo=O伸縮振動峰[26,30]，不同Mo/Sn比例的催化劑上Mo=O振動峰出現(xiàn)偏移，主要是因為不同量SnO2的摻雜對MoO3產(chǎn)生的相互作用存在差別，當(dāng)Mo/Sn比例在1∶1-1∶4變化時，Mo=O振動峰偏移較小，這說明在此范圍內(nèi)調(diào)變Mo/Sn比例，低聚態(tài)MoOx結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)質(zhì)的變化，而當(dāng)MoO3含量明顯低于SnO2時，MoOx之間作用力極弱，MoOx以單體形式分散在SnO2表面。

2.2.5 NH3-TPD表征

酸性位點是解離DME分子的活性中心，實驗中采用NH3-TPD表征研究了Mo/Sn比例對催化劑表面酸性的影響，具體見圖5。

圖 5 不同Mo/Sn比例催化劑的NH3-TPD譜圖

由圖5可知，不同Mo/Sn比例催化劑上均出現(xiàn)了NH3脫附峰，低溫段(100-250 ℃)脫附峰歸屬為催化劑表面的弱酸性位，高溫段(250-400 ℃)則歸屬為中強酸性位。隨著SnO2摻雜量的增加，催化劑低溫脫附峰面積明顯增大，且脫附峰向低溫段偏移，這表明催化劑表面弱酸中心數(shù)逐漸增加，且酸強度逐漸減弱。這說明SnO2加入后，與MoO3形成特定結(jié)構(gòu)，影響催化劑表面酸強度及酸中心數(shù)，進而影響DME分子在催化劑上的吸附及解離能力[31,32]。結(jié)合評價結(jié)果發(fā)現(xiàn)，活性較好的Mo1Sn2催化劑上NH3脫附峰溫度中心在200 ℃附近，這說明該催化劑表面主要存在弱酸，對比其他催化劑評價結(jié)果可以說明，DME分子的吸附與解離需要合適酸強度的酸性位點，酸強度太弱的酸性位點解離DME分子能力要弱，而酸強度太強的酸性位點上DME分子容易發(fā)生強吸附，不利于中間物種進一步轉(zhuǎn)化生成MF。因此，酸強度合適的弱酸位點是DME吸附解離的活性位，且這種酸性位點的數(shù)量合適時，催化劑活性較高。

2.2.6 H2-TPR表征

催化劑的氧化還原性能是影響甲氧基向甲醛轉(zhuǎn)變的重要原因，實驗中通過H2-TPR表征研究了不同Mo/Sn比例催化劑的氧化還原性能，具體見圖6。

圖 6 不同Mo/Sn比例催化劑的H2-TPR譜圖

由圖6可知，各催化劑均有明顯的H2還原峰，大致可分為低溫還原峰(200-400 ℃)、中溫還原峰(400-550 ℃)和高溫還原峰(>550 ℃)。根據(jù)已有報道[33]，SnO2結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在700 ℃以上才能被還原成Sn，MoO3在550 ℃時開始還原出MoO2，MoO2的還原比較困難，一般在950 ℃以上才能被還原成Mo單質(zhì)。因此,不考慮高溫段的還原情況，認為在低溫及中溫段的H2還原峰主要是由于Mo的價態(tài)變化引起的，其中,Mo6+被還原成Mo5+要易于Mo5+被還原成Mo4+，即在溫度較低時優(yōu)先發(fā)生Mo6+到Mo5+的還原。分析H2-TPR表征結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)MoO3含量較高時，H2還原峰溫度較高，由XRD可知，此時催化劑表面鉬氧化物主要以MoO3晶體形式存在，高價態(tài)Mo的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定難以被還原到低價態(tài)，即催化劑氧化還原能力較弱。隨著SnO2含量的增加，還原峰溫度中心向低溫段偏移，特別是Mo1Sn10催化劑，低溫還原峰及中溫還原峰都要比其他Mo/Sn的催化劑要低，可能是由于MoOx在SnO2表面高度分散，高價態(tài)Mo更容易被還原。這一結(jié)果說明，在Mo/Sn比例較低(≤1∶1)的催化劑中鉬氧化物主要以MoOx的形式存在于SnO2表面，隨著分散程度的增加，越容易被還原，即氧化還原能力增強。這種氧化還原性能的提高有利于DME氧化生成MF反應(yīng)過程中Mon+參與的氧化還原循環(huán)。

圖 7 MoOx物種在SnO2表面的可能分散形式

以上實驗結(jié)果表明，低聚態(tài)MoOx結(jié)構(gòu)的大量存在有利于DME高效轉(zhuǎn)化生成MF。適量SnO2的摻雜能夠破壞MoO3晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生低聚態(tài)MoOx，據(jù)此提出了MoOx物種在SnO2表面可能存在的分散形式(圖7)，不同的分散形式影響催化劑的表面性質(zhì)與催化性能。當(dāng)Mo/Sn>1∶1時，鉬氧化物以MoO3晶體形式存在，酸性較強，酸量較少，氧化還原能力弱，催化性能較差；當(dāng)1∶5≤Mo/Sn≤1∶1時，鉬氧化物以無定形低聚態(tài)MoOx形式存在，酸性適中，酸量較多，氧化還原能力強，具有較高催化劑性能；Mo含量極低時，鉬氧化物以單體MoOx形式存在，酸、堿及氧化還原活性位點分散，協(xié)同作用不明顯，中間產(chǎn)物易脫附，不利于進一步反應(yīng)生成MF。XRD、Raman等表征相結(jié)合，證實了催化劑表面的低聚態(tài)MoOx結(jié)構(gòu)是催化劑的活性中心。結(jié)合評價結(jié)果與TEM、NH3-TPD及H2-TPR等表征分析發(fā)現(xiàn)，Mo1Sn2催化劑具有顆粒粒徑小、活性位點豐富、表面合適的酸性以及較強的氧化性之間存在較好的協(xié)同作用等特點，使得該催化劑相比于其他Mo/Sn比例催化劑具有較高的催化活性。

3 結(jié) 論

本研究采用無沉淀劑水熱法合成了一系列MoO3-SnO2催化劑，通過調(diào)變Mo/Sn物質(zhì)的量比，考察了MoO3-SnO2催化劑上不同分散程度的MoOx結(jié)構(gòu)對DME低溫選擇氧化反應(yīng)性能的影響。結(jié)果表明，在適宜范圍內(nèi)調(diào)變Mo/Sn比例，鉬氧物種能夠以低聚態(tài)MoOx形式均勻分散在SnO2表面，當(dāng)Mo/Sn=1∶2時，催化劑催化DME生成MF性能較好，DME轉(zhuǎn)化率為22.0%，MF選擇性達到77.6%。Mo/Sn比例對于催化劑的體相結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)有重要影響，均勻分散的低聚態(tài)MoOx-SnO2結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)能明顯提高催化劑酸性、酸量及氧化還原能力。