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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无机复合氧化物催化剂,尤其涉及一种以sba-15为载体的铁钼催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、甲醛是有机化工中一种重要的有机化合物,是合成酚醛树脂,乌洛托品,多聚甲醛,消毒剂等产品的重要原料,工业上甲醛的合成一般采用银法和铁钼法,银法主要包括电解银和负载银两种,银法虽然具有投资少,生产工艺简单等优点,但是也存在催化剂寿命短,甲醇转化率低等缺点,铁钼法具有催化剂使用寿命长,甲醇转化率高,产物浓度高等优点,因此从1931年adkins和peterson首次提出铁钼催化剂用于甲醇氧化制备甲醛,到20世纪60年代,铁钼法开始在工业上大规模应用,工业上铁钼催化剂的合成一般采用共沉淀法,其制备过程主要是将可溶性铁盐和钼盐溶于去离子水中,在一定温度下混合,调节混合溶液ph,老化一段时间,然后过滤,洗涤,干燥,最后在高温下焙烧,得到成品催化剂,其生产工艺相对简单,便于工业大规模生产。
2、介孔材料是指孔径在2~50nm的材料,因其具有较高的比表面积,较为均一的孔径结构,使其在催化,吸附和分离,药物控释等方面得到越来越广泛的应用,1992年,mobil公司科学家使用烷基季铵盐阳离子表面活性剂为模板剂,成功合成有序介孔分子筛m41s系列(mcm-41,mcm-48,mcm-50),1998年,赵东元等使用p123为模板剂,无机硅为硅源,成功的合成具有较大孔径(5~30nm),高介观有序以及高稳定的sio2介孔材料(sba-15),至此,有序介孔材料得到越来越多的关注,逐渐成为研究热点。
3、目前,虽然国内报
技术实现思路
1、本申请提供了一种以sba-15为载体的铁钼催化剂及其制备方法和应用,以解决现有铁钼催化剂存在比表面积小、稳定性差和催化性能不佳等技术问题。
2、第一方面,本申请提供了一种以sba-15为载体的铁钼催化剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
3、将聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶于盐酸溶液中,后加入正硅酸乙酯进行搅拌,得到第一混合溶液;
4、将钼酸盐和铁盐加入所述第一混合溶液中,后进行陈化,得到第二混合溶液;
5、将所述第二混合溶液进行晶化,后进行过滤、洗涤和干燥,得到铁钼催化剂中间体;
6、将所述铁钼催化剂中间体进行焙烧,得到以sba-15为载体的铁钼催化剂。
7、进一步地,所述钼酸盐中mo元素和所述铁盐中fe元素的摩尔比为(1~2):(3~4)。
8、进一步地,所述钼酸盐包括七钼酸铵、七钼酸钠、七钼酸钾和七钼酸锂中的至少一种,所述铁盐包括硝酸铁、氯化铁和硫酸铁中的至少一种。
9、进一步地,加入正硅酸乙酯的温度为30~50℃。
10、进一步地,所述陈化的工作参数包括:温度为50~70℃。
11、进一步地,所述晶化的工作参数包括:温度为80~120℃,时间为20~40小时。
12、进一步地,所述焙烧的工作参数包括:温度为400~700℃,时间为3~6小时。
13、第二方面,本申请提供了一种以sba-15为载体的铁钼催化剂,所述以sba-15为载体的铁钼催化剂是采用第一方面任一项所述的制备方法制得。
14、第三方面,本申请提供了第二方面所述的以sba-15为载体的铁钼催化剂在甲醇制备甲醛的反应中的应用。
15、第四方面,本申请提供了一种采用甲醇制备甲醛的方法,所述方法包括以下步骤:
16、将第二方面所述的以sba-15为载体的铁钼催化剂置于固定床反应器中,后通入甲醇和氧气进行反应,制得甲醛;其中,反应的条件参数包括:压力为常压,温度为250℃~350℃,空速为7000~15000h-1,甲醇的体积分数为5%~10%。
17、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点:
18、本申请实施例提供了一种以sba-15为载体的铁钼催化剂及其制备方法和应用,该制备方法通过首先合成sba-15介孔材料,在sba-15孔径内生成铁钼催化剂,由于sba-15具有较高的比表面积,将其作为载体,使铁钼催化剂具备更高的比表面积、稳定性和吸附能力,加上催化剂和载体之间的协同作用,在甲醇制甲醛的催化反应中表现出很高的转化率和收率,从而有效解决了现有铁钼催化剂存在比表面积小、稳定性差和催化性能不佳等技术问题。
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1.一种以SBA-15为载体的铁钼催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钼酸盐中Mo元素和所述铁盐中Fe元素的摩尔比为(1~2):(3~4)。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钼酸盐包括七钼酸铵、七钼酸钠、七钼酸钾和七钼酸锂中的至少一种,所述铁盐包括硝酸铁、氯化铁和硫酸铁中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,加入正硅酸乙酯的温度为30~50℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述陈化的工作参数包括:温度为50~70℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述晶化的工作参数包括:温度为80~120℃,时间为20~40小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述焙烧的工作参数包括:温度为400~700℃,时间为3~6小时。
8.一种以SBA-15为载体的铁钼催化剂,其特征在于,所述以SBA-15为载体的铁钼催化剂是采用权利要求1~7任一项所述的制备方
9.权利要求8所述的以SBA-15为载体的铁钼催化剂在甲醇制备甲醛的反应中的应用。
10.一种采用甲醇制备甲醛的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种以sba-15为载体的铁钼催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钼酸盐中mo元素和所述铁盐中fe元素的摩尔比为(1~2):(3~4)。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钼酸盐包括七钼酸铵、七钼酸钠、七钼酸钾和七钼酸锂中的至少一种,所述铁盐包括硝酸铁、氯化铁和硫酸铁中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,加入正硅酸乙酯的温度为30~50℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述陈化的工作参数包括:温度为50~...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘兵,孙秋实,卓润生,肖可,刘新生,
申请(专利权)人:润和科华催化剂上海有限公司,
类型:发明
国别省市:
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