[發明專利]一種Ag摻雜V2

在審

• 申請號: 202010951904.8
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN114160133A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 李澤壯;劉經偉;徐駿;季松;柏基業;王英武;卞伯同;趙娟;高洪偉
• 申請（專利權）人: 中國石化揚子石油化工有限公司;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J23/68
• 分類號: B01J23/68;B01J37/10;B01J37/34;B82Y30/00;B82Y40/00;C07C45/36;C07C47/54
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 萬婧;孫君衍

本發明屬于甲苯氣相氧化制苯甲醛催化劑領域，具體涉及一種Ag摻雜V₂O₅納米帶催化劑及其應用，所述催化劑通過以下步驟制備：(1)將無定型V₂O₅、NaNO₃和Ag₂O放入去離子水中按照質量比NaNO₃:Ag₂O:V₂O₅為0.27～0.67:0.05～0.15:1進行混合，對混合物進行超聲波輻射；(2)將(1)所得混合物放入四氟乙烯反應釜中水熱合成，得到沉淀物；(3)對(2)所得沉淀物洗滌、烘干，得Ag摻雜V₂O₅納米帶，(4)將(3)所得Ag摻雜V₂O₅納米帶在堿溶液中攪拌，V₂O₅與堿溶液的質量體積比1:5～1:15g/mL，然后離心、洗滌和烘干，得到堿改性的Ag摻雜的V₂O₅納米帶催化劑。本發明用于甲苯氣相氧化制苯甲醛反應有良好的反應性能，低反應溫度下甲苯轉化率大于20％，苯甲醛選擇性大于37％，苯甲醛收率大于13％。

技術領域

本發明屬于甲苯氣相氧化制苯甲醛催化劑領域，具體涉及一種Ag摻雜V₂O₅納米帶催化劑及其應用。

背景技術

近年來研究較多的苯甲醛生產工藝有苯甲醇氧化法、苯乙烯氧化法、苯甲酸或酯還原法、電解合成法和甲苯氣相氧化法。前三種工藝受困于原料成本高，裝置具備市場競爭力；電動合成法能耗較高，不利于大規模生產；甲苯氣相氧化法是一種原子經濟性較高的生產工藝，得到的苯甲醛產品不含氯。

釩基催化劑是研究較多的一類甲苯氣相氧化制苯甲醛催化劑。現有技術發現，V₂O₅納米帶催化劑具有可控的尺寸及形貌特征，相比于無定型V₂O₅顆粒，V₂O₅納米帶催化劑表面有更豐富的活性氧物種，將其用于甲苯氣相氧化反應，在較低反應溫度下獲得了較高甲苯轉化率，但苯甲醛選擇性較低(Chinese Journal of Catalysis,2013年第34卷第1297-1302頁)。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提出了一種Ag摻雜V₂O₅納米帶催化劑及其應用，通過向V₂O₅納米帶中摻雜Ag，并對催化劑進行堿改性，可以增強催化劑還原能力，有利于苯甲醛選擇性提高。

本發明的具體技術方案如下：

一種Ag摻雜V₂O₅納米帶催化劑，通過以下步驟制備得到：

(1)、將無定型V₂O₅、NaNO₃和Ag₂O放入去離子水中按照NaNO₃:Ag₂O:V₂O₅為0.27～0.67:0.05～0.15:1進行混合，對混合物進行超聲波輻射；

(2)、將步驟(1)所得混合物放入四氟乙烯反應釜中水熱合成，得到沉淀物；

(3)、對步驟(2)所得沉淀物洗滌、烘干；

(4)、將步驟(3)所得產物在堿溶液中攪拌，V₂O₅與堿溶液的質量體積比1:5～1:15g/mL，然后離心、洗滌和烘干，得到所述Ag摻雜V₂O₅納米帶催化劑。