[发明专利]使用反应性球磨研磨制备用于制备丙烯酸的催化剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备丙烯酸的氧化物催化剂的制备方法，更具体而言，涉及一种用于制备丙烯酸的氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，在极性溶剂的存在下球磨研磨制备的催化剂以除去杂质，从而制备出比用常规方法制备的丙烯酸具有更高活性的丙烯酸。

背景技术

为通过丙烷的直接氧化反应制备丙烯酸，已经针对例如MoVTeNbO的4组分复合氧化物催化剂进行了广泛的研究。美国专利第5,380,933号报道了使用MoVTeNbO型4组分催化剂以60.5%的高选择性合成丙烯酸。自此，人们已经试图通过向基础的4组分中加入另外的组分提高催化活性或改变催化剂的合成方法。但是，使用助催化剂或改变催化剂的合成方法仅能有限地提高活性，这表明必须进行改进以得到满意的催化剂活性。因此，需要通过新的方法幵发出对丙烯酸具有高选择性并具有丙烷的高转化率的高活性催化剂。

但是，根据常规方法，不可能制备仅由活性组分组成的催化剂。此外，根据常规方法，在合成过程中产生的杂质不与反应物反应，与中间体或产物的氧化反应降低了转化率或选择性。

因此，需要建立一种方法以制备催化剂，使所述催化剂包含最少的合成过程中不可避免产生的杂质，并具有高活性和选择性。

发明内容

为了克服用于制备丙烯酸的4组分催化剂的低活性和低选择性问题，本发明人试图除去在催化剂合成或煅烧过程中不可避免产生的杂质以提高催化活性，结果，本发明人完成本发明。

本发明的目的是提供一种制备催化剂的方法，所述催化剂用于通过丙烷的气相氧化反应制备丙烯酸，其具有高丙烷转化率、丙烯酸选择性和催化活性。

更具体而言，本发明提供一种用于制备丙烯酸的氧化物催化剂的制备方法，所述氧化物催化剂通过由包含钼盐、钒盐、碲盐和铌盐的溶液混合物制备催化剂前体，以及对其进行干燥和煅烧的方法制备。本发明的方法的特征在于，通过在极性溶剂存在下球磨研磨制备的催化剂而除去杂质。

本发明的用于制备丙烯酸的氧化物催化剂由下式1表示_：

[化学式1]

Mo_L0V_aTe_bNb_c0_n

其中，Mo为钼，V为钒，Te为硫，Nb为银；a、b、c和n独立地为钒、硫、银和氧的原子摩尔比，并且0.01<a<1；0.01<b<1；0.01<c<1；以及n为由其他元素的化合价和数量确定的数。

本发明提供一种用于制备丙烯酸的氧化物催化剂的制备方法，所述氧化物催化剂通过由包含钼盐、钒盐、碲盐和铌盐的溶液混合物制备催化剂前体，以及对其进行干燥和煅烧的方法制备。本发明的方法的特征在于，通过在极性溶剂存在下球磨研磨制备的催化剂而除去杂质。

本发明的方法包括通过在溶剂中混合钼（Mo)盐、钒（V)盐、碲（Te)盐和铌（Nb)盐的化合物而制备溶液混合物的步骤。在本发明中，所述溶剂优选选自蒸馏水、醇类、醚类和羧酸酯中，以及各金属盐化合物中的金属的反荷离子相同或不同。例如，将钼（Mo)盐、钒(V)盐和碲（Te)盐溶于蒸馏水中以制备溶液混合物，向其中加入溶于蒸馏水的铌（Nb)盐。然后彻底混合所述混合物。在本发明中，钼（Mo)盐化合物的例子为仲钼酸铵、钼酸、钼酸钠和三氧化钼；钒（V)盐化合物的例子为偏钒酸铵、钒卤化物（如VC1₄)和矾烷氧化物（如V0(0C₂H₅)₃)；碲（Te)盐化合物的例子为碲酸和二氧化碲；铌（Nb)盐化合物的例子为草酸铌铵、铌酸和草酸铌。通常，当单独加入溶于蒸馏水中的铌盐时，随时间的推移产生沉淀。此时，当连续搅拌所述溶液混合物时，沉淀分散在溶液中，但仍持续形成。