一种选择性氧化乙烷制乙酸的催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种选择性氧化乙烷制乙酸的催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂包括:钯和钒与氧结合形成的复合氧化物及TiO2载体；所述TiO2至少包括锐钛矿型TiO2。本发明专利技术的催化剂具有优异的催化活性和乙酸选择性，且制备工艺简单，适用于大规模的工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂，特别是涉及一种选择性氧化乙烷制乙酸的催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、乙酸(ch3cooh)是全球最重要的大宗化学品之一，广泛应用于多个工业领域，例如醋酸酯类的生产、阿司匹林等药物合成、作为天然橡胶的凝固剂以及各类化工过程的溶剂等。传统的乙酸生产工业路线主要依靠甲醇羰基化，其中甲醇与一氧化碳(co)在铑或铱配合物等均相催化剂存在下发生羰基化，全球约70％的乙酸生产都使用这种方法。但该技术也存在明显的缺点，包括依赖有毒的碘化物助催化剂、高压和高温要求，以及贵金属均相催化剂的成本与回收问题。

2、开发以更温和、低碳的新路径生产乙酸成为研究热点。在此背景下，乙烷(c2h6)作为天然气中的主要组分，以其储量丰富、成本低廉和碳原子利用率高的优势，被视为乙酸合成的理想原料。通过直接将乙烷选择性氧化为乙酸，有望显著简化反应流程、降低原料和能耗成本，同时避免甲醇羰基化所带来的高碳足迹问题。然而，乙烷分子结构稳定、c–h键能高，如何在温和条件下有效活化乙烷并实现对乙酸产物的高选择性控制，仍是当前催化转化技术面临的重大挑战。已有研究表本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种选择性氧化乙烷制乙酸的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括:钯和钒与氧结合形成的复合氧化物及TiO2载体；所述TiO2至少包括锐钛矿型TiO2。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中Pd元素与V元素的质量比为(0.4～5):100，所述催化剂中Pd与V两元素的质量和与TiO2的质量比为(2～25):100；和/或，所述TiO2载体为含有晶格位错结构的TiO2载体；和/或，所述TiO2载体的比表面积为20～80m2/g；和/或，所述TiO2载体的粒径为10～50nm；和/或，所述TiO2还包括金红石型TiO2；优选地，所述锐钛矿型TiO2与金红石型Ti...

【技术特征摘要】

1.一种选择性氧化乙烷制乙酸的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括:钯和钒与氧结合形成的复合氧化物及tio2载体；所述tio2至少包括锐钛矿型tio2。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中pd元素与v元素的质量比为(0.4～5):100，所述催化剂中pd与v两元素的质量和与tio2的质量比为(2～25):100；和/或，所述tio2载体为含有晶格位错结构的tio2载体；和/或，所述tio2载体的比表面积为20～80m2/g；和/或，所述tio2载体的粒径为10～50nm；和/或，所述tio2还包括金红石型tio2；优选地，所述锐钛矿型tio2与金红石型tio2的体积比为(2～10):1。

3.一种如权利要求1～2任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将钯和钒对应的可溶性盐及二水合草酸溶于水，得到混合溶液，将tio2载体加入到混合溶液中，经旋蒸、干燥和第一煅烧，制得所述催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钒对应的可溶性盐为选自偏钒酸铵、钒酸钠、氯化钒、硫酸钒中的任意一种或多种；和/或，所述钯对应的可溶性盐为选自氯化钯、硝酸钯、硫酸钯、醋酸钯中的任意一种或多种；和/或，所述钒对应的可溶性盐与二水合草酸的摩尔比为1:(2～5)；和/或，以1mmol...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，徐振超，付彧，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：