一种磷酸氧钒催化剂的制备方法及其用途技术

技术编号:19916304 阅读:114 留言:0更新日期:2018-12-28 23:34
本发明专利技术涉及一种磷酸氧钒催化剂的制备方法及其用途。所述方法包括:1)钒源、杂多酸离子液体、苯甲醇和C3~C8的一元醇混合,得到混合料,反应;2)将步骤1)所得反应产物与磷源混合,升温至100℃~200℃,继续反应,得到磷酸氧钒前驱体;3)焙烧,得到磷酸氧钒催化剂。该方法使用杂多酸离子液体强化制备磷酸氧钒催化剂,对磷酸氧钒起到“多位点协同”作用,提高催化活性,改进了收率低、选择性差等难题,克服了传统催化剂改进方法中成本高、污染大的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸氧钒催化剂的制备方法及其用途
本专利技术属于化工催化领域,涉及一种磷酸氧钒催化剂的制备方法及应用,尤其涉及一种磷酸氧钒催化剂、采用杂多酸离子液体强化制备的方法及其用途。
技术介绍
磷酸氧钒(VPO)是一种重要的复合氧化物,在低链烷烃选择性氧化及氨氧化等反应中表现出优异的催化性能,其中,该催化剂是目前唯一实现工业化丁烷选择性氧化制顺酐的催化剂。目前为止,大多数学者普遍认同钒磷氧催化剂的活性相是由其属于四方晶系的前驱体VOHPO4·0.5H2O经过活化拓扑转变成具有正交晶系结构的(VO)2P2O7,在前驱体的制备过程及晶型的拓扑转变过程中,其晶体结构,晶相组成,表面酸碱度等会对催化剂性能产生很大的影响。目前的合成方法得到的VPO催化剂主要存在活性位点暴露低,比表面积小,结构易坍塌,杂相干扰严重,电子缺陷明显等问题,并且由于结构的复杂性造成相态之间的转化不可逆,导致催化剂的性能不稳定,选择性差及存在过氧化现象。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题,本专利技术的目的在于提供一种磷酸氧钒催化剂、采用杂多酸离子液体强化制备的方法及其用途。本专利技术的方法使用杂多酸离子液体辅助合成磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷酸氧钒催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)将钒源、杂多酸离子液体、苯甲醇和C3~C8的一元醇混合,得到混合料,反应,其中,所述杂多酸离子液体的阴离子通式为[XM12O40]n‑或者[Y2N18O62]n‑,X为元素Si或P,M为元素W、Mo、V和Nb中的至少一种,Y为元素P,N为元素W、Mo和V中的至少一种,所述杂多酸离子液体的阳离子为季铵阳离子及其衍生物、烷基取代基咪唑阳离子和吡咯类阳离子及其衍生物中的至少一种;(2)将步骤(1)所得反应产物与磷源混合,升温至100℃~200℃,继续反应,得到磷酸氧钒前驱体;(3)焙烧,得到磷酸氧钒催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸氧钒催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)将钒源、杂多酸离子液体、苯甲醇和C3~C8的一元醇混合,得到混合料,反应,其中,所述杂多酸离子液体的阴离子通式为[XM12O40]n-或者[Y2N18O62]n-,X为元素Si或P,M为元素W、Mo、V和Nb中的至少一种,Y为元素P,N为元素W、Mo和V中的至少一种,所述杂多酸离子液体的阳离子为季铵阳离子及其衍生物、烷基取代基咪唑阳离子和吡咯类阳离子及其衍生物中的至少一种;(2)将步骤(1)所得反应产物与磷源混合,升温至100℃~200℃,继续反应,得到磷酸氧钒前驱体;(3)焙烧,得到磷酸氧钒催化剂。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述杂多酸离子液体的阴离子为[PMo12O40]3-、[PW12O40]3-、[SiW12O40]4-、[SiMo12O40]4-、[PMo11VO40]4-、[PMo10V2O40]5-、[P2W18O62]6-、[P2Mo18O62]6-中的至少一种,所述阳离子为四叔丁基胺、十六烷基三甲基胺、苄基三乙基胺、磺酸丁基三乙胺、N-甲基咪唑、1-丁基-3-甲基咪唑、十四烷基-3-甲基咪唑、癸基-3-甲基咪唑、N,N-二甲基吡咯、吡啶、1-(3-磺酸丙基)吡啶中的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述杂多酸离子液体为[TBA]3PMo12O40、[TEBA]3PMo12O40、[CTA]3PMo12O40、[BMIM]3PMo12O40、[TEMIM]3PMo12O40、[TBA]4SiW12O40、[TBA]4SiMo12O40、[TBA]4PMo11VO40、[CTA]4PMo11VO40、[TEBA]4PMo11VO40、[BMIM]4PMo11VO40、[TEMIM]4PMo11VO40、[TBASP]3PMo12O40、[PyPS]6P2W18O62和[PyPS]6P2Mo18O62中的至少一种。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述杂多酸离子液体为[TBA]3PMo12O40、[TBA]4PMo11VO40、[CTA]4PMo11VO40、[CTA]3PMo12O40、[BMIM]3P...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘瑞霞张锁江黎康南琳琳李自航代飞
申请(专利权)人:中国科学院过程工程研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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