【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化材料，具体涉及一种催化剂载体、催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、固体催化剂被广泛应用于各种多相催化反应中，载体与活性组分是构成固体催化剂必不可少的两个重要组成部分。其中，载体在固体催化剂中起到支撑、分散和稀释活性组分，提高催化剂强度的作用，有些载体甚至会起到助催化、共催化等重要作用。可见，载体性能的优劣会直接影响固体催化剂性能。
2、利用低碳烯烃进行选择性催化氧化制备不饱和醛和不饱和羧酸的方法及其催化剂已在工业中得到了应用。此类化学反应的主副反应均为强放热反应，易在反应器内形成热点，放热严重时会造成催化剂失活、床层烧结，最终导致反应无法进行。因此，使用活性组分直接挤压成型制备而成的催化剂的缺点在于：第一，活性组分使用量大、活性位点集中、孔径尺寸小，因此使得反应剧烈、反应效果不理想、热点温度高，若活性控制不当容易出现飞温；第二、挤压成型催化剂强度较差、易粉化、使用寿命短；第三，由于活性组分使用量较大导致生产成本高，另外挤压成型的生产过程更复杂。针对以上问题，为了能充分利用活性组分并延长催化剂的使用寿命，需要对固体催化剂的结构进行调整，以满足工业实际需求。对此，研究人员开发出了担载型催化剂。担载型催化剂具有高强度、高抗磨性能、易于装填、避免局部热点的产生、提高反应性能、延长催化剂使用寿命的优点。
3、目前已有利用担载型催化剂制备低碳烯烃选择性催化氧化制备不饱和醛和/或不饱和羧酸的方法提出。例如，现有专利文献公开了一种表面改性载体以及由该表面改性载体制备的复合金属氧化物催化剂及其在低碳
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中担载型催化剂存在的粉化度高、原料转化率和目标产物收率有待进一步提升等缺陷，从而提供一种催化剂载体、催化剂及其制备方法和应用。
2、为此，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供一种催化剂载体，所述催化剂载体为复合无机氧化物，所述复合无机氧化物的组成通式为：alasibx1cx2dx3eox；
4、通式中：
5、x1为ⅱb族元素的锌、镉、ⅳb-ⅵb族元素的钛、锆、钒、铌、铬、锰、ⅷb族元素的铁、钴、镍中的至少一种；
6、x2为ⅰa族元素的钠、钾中的至少一种；
7、x3为ⅱa族元素的钙、镁中的至少一种；
8、a,b,c,d,e,x是各元素的原子比，其中1≤a≤10，0.3≤b≤5.2，其中1.5≤a/b≤3.3；0.001≤c≤0.1，0.001≤d≤2.7，0.01≤e≤0.1，x为金属元素的氧化程度决定的一个数值。
9、可选地，所述催化剂载体的形状为环形、球形、圆柱形、中空圆柱形或者条形；
10、和/或，在微观状态下，催化剂载体的表面具有绒毛状结构，纤维状结构，枝桠状结构，龟裂结构或线状纤维组成的团簇结构。
11、本专利技术还提供一种上述的催化剂载体的制备方法，包括如下步骤：
12、将含通式中各元素的原料组分与粘结剂混合，成型，煅烧，得到所述催化剂载体。
13、可选地，所述原料组分与粘结剂的质量比为100：(0-10)；
14、和/或，所述粘结剂包括水、硅溶胶、铝溶胶、聚乙烯醇、石墨或结晶性纤维素中的至少一种。
15、本专利技术中，催化剂载体含各元素的原料组分，只要是经煅烧能够变成相应氧化物的化合物均可，无论是水溶性还是难溶性的都没有特殊限制。作为原料化合物的具体示例，可以为通式中各元素的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐、氧化物、羧酸盐、羧酸铵盐、卤化铵盐、乙酰丙酮化物、醇盐等。另外，作为铝的原料化合物的具体例，可使用铝溶胶、硫酸铝、氢氧化铝、三氧化二铝。作为硅原料化合物的具体例，可列举硅溶胶、硅微粉、粒状二氧化硅等。另外，也可使用含有这些元素的天然矿物原料，如薄水铝石、石英石、铝矾土、长石、萤石、菱镁矿、锐钛矿、粘土、高岭土、莫来石、滑石等。可以使用单独含有各成分的化合物，也可以使用含有2种或2种以上成分的原料化合物。当原料组分选用铝溶胶、硅溶胶等这些能够用作粘结剂的组分时，可不额外添加其他粘结剂组分。
16、可选地，所述煅烧的温度为900-1600℃，煅烧时间为0.5-5h；
17、可选地，所述煅烧温度为1200-1450℃。
18、本专利技术还提供一种催化剂，包括载体和担载在所述载体表面的活性组分，其中，所述载体为上述的催化剂载体或上述的制备方法制备得到的催化剂载体。
19、可选地，所述活性组分为含钼、铋、铁的复合金属氧化物，其通式组成如下式(i)所示：
20、moabibfeca1db2ec3fsigox(i)
21、通式中：
22、a1选自ⅷb族元素的钴、镍、锰中的至少一种；
23、b2选自ⅰb族、ⅳb族-ⅵb族元素中的铜、铪、钪、钒、钨、锆的至少一种；
24、c3选自ⅰa族元素钠、钾、铷、铯中至少一种；si是硅，o是氧；
25、a至f分别为各元素的比例，当a＝12时，b＝0.6～6、c＝0.1～8、d＝3～10、e＝1～5、f＝0.05～1、g＝0～40；x为一个满足通式中其他金属元素氧化态的数值。
26、8.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，所述活性组分为含钼、钒、碲、铜的复合金属氧化物，其通式组成如下式(ii)所示：
27、moavbcuctedm1em2fm3gox(ⅱ)
28、通式中：
29、m1选自选自钨和铌中的至少一种元素；
30、m2选自选自镁、钙、锶和钡中的至少一种元素；
31、m3选自选自锑、锡和磷、铋、钛中的至少一种元素；
32、a至g分别为各元素的比例，当a＝12时，b＝1～8、c＝0.1～4、d＝0.05～1、e＝0.5～3、f＝0.01～1；g＝0.01～30；x为一个满足通式中其他金属元素氧化态的数值。
33、本专利技术还提供一种上述的催化剂的制备方法，包括如下步骤：
34、s1，制备活性组分前体；
35、s2，将催化剂载体与活性组分前体混合，造粒，焙烧，得到所述催化剂。
36、可选地，所述催化剂载体与活性组分前体的质量比为1：(0.2-0.6)。
37、典型非限定性地，造粒过程中可以加入一些润湿剂(如水)和增强组分(如玻璃纤维)等，以使组分易于成型同时提高催化剂的强度。其添加量为领域内常规的，例如，可以分别占活性组分前体质量的5-10％。
38、本专利技术中，制备活性组分前体的方法为领域内常规的，例如：可以将含活性组分中各元素的原料组分溶于水和/或浓硝酸中，喷雾干燥，预煅烧，得到活性组分前体；也可以将部分含活性组分中元素的原料组分共沉淀，得到固体粉末本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化剂载体，其特征在于，所述催化剂载体为复合无机氧化物，所述复合无机氧化物的组成通式为：AlaSibX1cX2dX3eOx；
2.根据权利要求1所述的催化剂载体，其特征在于，所述催化剂载体的形状为环形、球形、圆柱形、中空圆柱形或者条形；
3.一种权利要求1或2所述的催化剂载体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的催化剂载体的制备方法，其特征在于，所述原料组分与粘结剂的质量比为100：(0-10)；
5.根据权利要求3所述的催化剂载体的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为900-1600℃，煅烧时间为0.5-5h；
6.一种催化剂，其特征在于，包括载体和担载在所述载体表面的活性组分，其中，所述载体为权利要求1或2所述的催化剂载体或权利要求3-5任一项所述的制备方法制备得到的催化剂载体。
7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，所述活性组分为含钼、铋、铁的复合金属氧化物，其通式组成如下式(I)所示：
8.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，所述活性组分为含钼
9.一种权利要求6-8任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种权利要求6-9任一项所述的催化剂在将低碳烯烃转化为不饱和醛和/或不饱和羧酸中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种催化剂载体，其特征在于，所述催化剂载体为复合无机氧化物，所述复合无机氧化物的组成通式为：alasibx1cx2dx3eox；
2.根据权利要求1所述的催化剂载体，其特征在于，所述催化剂载体的形状为环形、球形、圆柱形、中空圆柱形或者条形；
3.一种权利要求1或2所述的催化剂载体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的催化剂载体的制备方法，其特征在于，所述原料组分与粘结剂的质量比为100：(0-10)；
5.根据权利要求3所述的催化剂载体的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为900-1600℃，煅烧时间为0.5-5h；
6.一种催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，郭薇，赵小平，郭耀星，
申请(专利权)人：上海东化催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。