一种乙烷选择氧化制乙醛用催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种乙烷选择氧化制乙醛用催化剂及其制备方法。该乙烷选择氧化制乙醛用催化剂是以SBA-15分子筛为载体，以过渡金属钼的氧化物为活性组分，以碱金属钾的氧化物为助剂得到的掺杂型催化剂。其中，所述钼氧化物的一部分负载于所述SBA-15分子筛的表面、另一部分掺杂进入所述SBA-15分子筛的骨架中；所述钾氧化物负载于所述SBA-15分子筛的表面，并且，所述K、Mo与Si的原料摩尔比为0.5∶10∶100。本发明还提供了上述催化剂的制备方法。本发明提供的钼掺杂进入载体SBA-15分子筛骨架中、助剂钾以高分散形式负载在载体表面的催化剂具有很高的反应活性和选择性，将其作为乙烷选择氧化制乙醛的催化剂，可以使乙醛的收率达到10.2％。

主权项

一种乙烷选择氧化制乙醛用催化剂，该催化剂是以SBA‑15分子筛为载体，以过渡金属钼的氧化物为活性组分，以碱金属钾的氧化物为助剂得到的掺杂型催化剂，其中，所述钼的氧化物一部分负载于所述SBA‑15分子筛的表面、另一部分掺杂进入所述SBA‑15分子筛的骨架中，所述钾的氧化物以高分散的形式负载于所述SBA‑15分子筛的表面，并且，所述K、Mo与Si的原料摩尔比为0.1‑1.0∶0.1‑15∶100；其中所述钼掺杂进入SBA‑15分子筛的骨架中是以三嵌段共聚物P123为模板剂，以盐酸、钼酸盐和硅源为原料采用水热法实现的，制备得到的SBA‑15分子筛为骨架中含有钼的SBA‑15分子筛；在所述水热法中，所述钼酸盐与所述硅源反应时的pH值控制为1‑5；所述乙烷选择氧化制乙醛用催化剂的制备方法包括以下步骤：制备均相溶液A：将所述三嵌段共聚物P123溶于盐酸，在恒温水浴中搅拌形成均相溶液A；制备均相溶液B：将(NH4)6Mo7O24·4H2O加入去离子水中搅拌形成均相溶液B；混合：将均相溶液A与均相溶液B在水浴中搅拌混合，缓慢滴入正硅酸乙酯，然后继续搅拌并用氨水调节pH值，最后继续搅拌得到混合溶液；晶化：将混合溶液倒入高压反应釜中进行晶化，然后进行冷却、抽滤、洗涤、干燥、焙烧处理，得到Mo‑SBA‑15分子筛载体；浸渍：将Mo‑SBA‑15分子筛载体添加到硝酸钾的去离子水溶液中，迅速搅拌，然后进行超声震荡处理，最后经过干燥、焙烧，得到所述乙烷选择氧化制乙醛用催化剂；其中，所述硝酸钾、(NH4)6Mo7O24·4H2O与正硅酸乙酯的量以所述K、Mo与Si的原料摩尔比换算得到；在制备均相溶液A的步骤中，所述三嵌段共聚物P123与所述盐酸的质量比控制为1∶30，并且所述盐酸的浓度为2mol/L，所述水浴的温度控制在35℃‑45℃，搅拌时间控制为0.5h‑4h。