一种异丁烯或叔丁醇氧化合成甲基丙烯醛催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种以表面活性剂为模板剂进行调控获得纳米级团簇结构的复合金属氧化物催化剂的制备方法及其应用。所述催化剂在制备过程中添加一种或多种表面活性剂作为模板剂，与其它组分反应，经干燥焙烧后获得孔径为2～7纳米、直径约0.3～8微米、比表面积在30～300m

【技术实现步骤摘要】
一种异丁烯或叔丁醇氧化合成甲基丙烯醛催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种以表面活性剂为模板剂进行调控获得纳米级球形团簇结构复合金属氧化物催化剂的制备方法，属于催化剂制备与应用领域。
技术介绍
甲基丙烯酸甲酯(MMA)主要用于生产有机玻璃、聚氯乙烯助剂和生产腈纶的第二单体等，还可用于生产涂料、粘合剂、润滑剂和纺织染料等，是一种重要的有机化工原料和化工产品。由于使用高毒、强腐蚀性的氢氰酸和硫酸，环境污染大，使得MMA传统生产工艺(丙酮氰醇法)逐渐被环境污染小、原子利用效率高、符合绿色化学要求的C4清洁工艺所取代。作为C4清洁生产工艺的关键反应，异丁烯或叔丁醇合成甲基丙烯醛(MAL)的催化剂自上世纪八十年代已由日本、德国等国外公司着手开发。经过数十年的努力，该类反应使用的催化剂主要定位于Mo-Bi-Fe-Co-O系多组分复合金属氧化物催化剂，并且部分催化剂已工业化应用，但与其他行业成熟的工业化催化剂相比，该类催化剂仍然具有选择性较低、寿命较短等问题，导致原子利用率较低，三废较多，生产成本高。由于异丁烯或叔丁醇氧化合成甲基丙烯醛的反应为强放热反应，因此容易在催化剂床层产生局部积热现象，导致催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于异丁烯或叔丁醇合成甲基丙烯醛的具有纳米级团簇结构复合金属氧化物催化剂，其特征在于，该催化剂以表面活性剂为模板剂，与金属盐反应后，经干燥焙烧制备出孔径为2～7纳米、直径约0.3～8微米、比表面积在30～300m2/g的复合金属氧化物催化剂，其通式如下：Mo12BiaFebCucXdYeZfOm‑Nn其中，X为选自Co、Mg、Ni、V、Ti、Cr、W、Zn中的至少一种；Y为选自碱土金属或碱金属中的至少一种；Z为选自La、Ce、Nd、Zr、Nb、Yb、Er、Sb、Sr、Ag中的至少一种；N为选自碳原子数为5～25的表面活性剂中的至少一种；a、b、c、d、e、f、g、m、n分别代表每种元素...

【技术特征摘要】
1.一种用于异丁烯或叔丁醇合成甲基丙烯醛的具有纳米级团簇结构复合金属氧化物催化剂，其特征在于，该催化剂以表面活性剂为模板剂，与金属盐反应后，经干燥焙烧制备出孔径为2～7纳米、直径约0.3～8微米、比表面积在30～300m2/g的复合金属氧化物催化剂，其通式如下：Mo12BiaFebCucXdYeZfOm-Nn其中，X为选自Co、Mg、Ni、V、Ti、Cr、W、Zn中的至少一种；Y为选自碱土金属或碱金属中的至少一种；Z为选自La、Ce、Nd、Zr、Nb、Yb、Er、Sb、Sr、Ag中的至少一种；N为选自碳原子数为5～25的表面活性剂中的至少一种；a、b、c、d、e、f、g、m、n分别代表每种元素的在一个催化剂团簇中的原子比，其中，a的范围选自0.5～5；b的范围选自0.4～4；c的范围选自0.05～2；d的范围选自0.1～8；e的范围选自0.1～6；f的范围选自0.1～4；n的范围选自0.02～5；m为满足上述元素氧化态的氧原子数。2.根据权利要求1所述的复合金属氧化物催化剂，其特征在于，该催化剂以表面活性剂为模板剂进行结构调控，最终形成纳米级球形团簇结构，获得具有高比表面积和介孔结构的复合金属氧化物，从而较其他催化剂具有较高的产物收率和较长的寿命。3.权利要求1所述的复合金属氧化物催化剂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下工序：a)在一定条件下，取一定量的表面活性剂溶于水后与一定比例的混合金属盐水溶液混合，在一定温度下搅拌老化回流，形成所需悬浮浆料；b)将上述老化回流后形成的悬浮浆料在一定条件下干燥得到催化剂前驱体；c)将上述步骤制得的前驱体置于一定条件下焙烧，得到复合金属氧化物催化剂。4.根据权利要求所述的复合金属氧化物催化剂制备方法，其特征在于，所述的表面活性剂选自离子液体型表面活性剂和非离子液体型表面活性剂中的至少一种，其中离子液体型表面活性剂优选但不限于咪唑类离子液体表面活性剂、季铵盐类离子液体表面活性剂、吡啶类离子液体表...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锁江，吕兆坡，闫瑞一，钱建国，马冬菊，李增喜，
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