[发明专利]一种钼钒复合氧化物材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料合成技术领域，具体涉及到一种钼钒复合氧化物材料的制备方法。

背景技术

复合金属氧化物材料在催化、电极、磁性、传感器、锂电池电极材料等方面有重要的用途。钼和钒是地壳中含量较多的过渡金属元素，其氧化物是常用的催化、传感以及电极材料。常用的钼钒复合金属氧化物材料的合成方法有：水热（或溶剂热）合成、溶胶凝胶、共沉淀等方法。

Wataru Ueda等人（Angewandte Chemie2007,46,1493-1496.）采用水热合成的方法，通过调节硫酸氧钒与钼酸铵的配比，pH值，水热合成的温度时间，得到了三方晶系对称复合金属氧化物Mo₃VO_x。此外还通过水热合成方法（Top.Catal.2006,38,261-268.），通过调节Sb₂(SO₄)₃，(NH₄)₆Mo₇O₂₄，以及VOSO₄的用量得到了一系列的Sb-Mo-V-O催化剂。

Yang等人（Catal Lett2008,124,288-296.）采用的水热合成的方法，通过调节(NH₄)₆Mo₇O₂₄，VOSO₄，TeO₂的用量得到了一系列的Te-Mo-V-O催化剂。

M.O.Guerrero-Pe rez等人（Catal Today2007,126,177-183.）通过浸渍的方法使用钼酸铵，偏钒酸铵，钼酸铵，草酸通过浸渍，干燥，高温被烧得到了一系列配比的Mo-V-W-O催化剂。

但是如上，通常的制备方法都是使用了含Na⁺,NH⁴⁺,K⁺等的钼酸盐或与含钒的无机有机盐通过如上所示的制备方法制备，这些制备方法通常可能使得材料的表面包含有Na⁺,NH⁴⁺,K⁺以及一些其它离子，从而影响到材料表面的酸性。因此，开发一种简便的制备表面不含有碱性离子如Na⁺,NH⁴⁺,K⁺以及一些其它离子的钼钒复合金属氧化物的方法是很有意义的。此类材料可能在催化，传感器，电极，锂电池电极材料，磁性等方面有潜在的应用价值。

发明内容

本发明在于提供了一种钼钒复合金属氧化物材料的制备方法。该材料具有钼钒活性金属比例灵活可调，同时又具有较高的热稳定性和较大的比表面积等特点。

复合金属氧化物作为一类重要的在催化剂在工业催化领域中有着广泛的应用。相比较单一金属氧化物复合金属氧化物在某些方面能起到单一金属氧化物及其机械混合多种氧化物无法匹敌的催化效果，且在有些方面能够提高催化剂的选择性，尤其在有些催化反应中能够抑制可能毒化催化剂的物质生成或者与活性位点接触，在催化氧化中，复合金属氧化物能在活化氧分子方面起到更加优异的效果。因此研究复合金属氧化物的制备及其构效关系是很有意义的课题。

金属氧化物表面的酸碱性对于催化剂的催化效果有很直接的影响，在大多数的催化氧化反应中需要有酸性位点的存在。而在通常的制备过程中，水热，浸渍法等因为前驱物的使用大多为一些无机盐，不可避免的在催化剂合成过程中会带入NH⁴⁺、K⁺、Na⁺以及一些无机盐酸根离子进入催化剂的表面结构，从而影响到了催化剂的性能。因此开发出一种简单的前驱物制备复合金属氧化物是很有意义的研究。

最为简单的就是使用金属氧化物为前驱物，前过渡金属氧化物有这样一通性，在一定的条件下可与双氧水形成水溶性过氧化物，这样的过氧化物相对而言不太稳定，有些则可以在相对温和的条件向形成过氧化及描述氧化物物水合物。这些过氧化物可以分解重新形成高价态的金属氧化物。产物是水或者氧气。使用双氧水溶解两种这样的氧化物，挥干溶剂后，使得两种金属氧化物混合均与，且在一定的条件下会形成有一定结构的复合金属过氧化物材料，在一定的温度下焙烧处理可以得到结构均一的复合金属氧化物。