[发明专利]生物乙醇制异丁烯的三元复合氧化物催化剂及制备和应用

权利要求书

1.一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂，其特征在于，该催化剂组成为A_xB_yZr_zO_n：

所述的A为过渡金属；

所述的B为碱性金属；

所述的A_xB_yZr_zO_n中，x:z＝1:100～20:1，y:z＝1:100～20:1；

所述的n根据各金属元素化合价取值。

2.根据权利要求1所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂，其特征在于：

所述的A包括Cu、Fe、Cr、Ni或Co；

所述的B包括Zn、Ca或Mg；

所述的A_xB_yZr_zO_n中，优化x:z＝1:10～10:1，y:z＝1:10～10:1。

3.根据权利要求1所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂，其特征在于，该催化剂采用以下方法制备得到：

(1)常温下，按照催化剂中A、B和Zr的元素的摩尔比将A、B和Zr的前驱体溶解，定容后超声处理0.5～1h，得到均一的混合溶液a；

(2)将步骤(1)得到的溶液a按照每10ml溶液加入1～1.5g模板剂，混合搅拌2～4h，静置陈化1～18h，100～150℃烘箱烘干得到固体b；

(3)将步骤(2)烘干后得到的固体b焙烧后得到生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂，其特征在于，步骤(1)中，

所述的A的前驱体包括A的硝酸盐、A的硫酸盐、A的氯化盐或A的有机金属盐；所述的A的前驱体在混合溶液中的含量为0.001～0.2g/ml；

所述的B的前驱体包括B的硝酸盐、B的硫酸盐、B的氯化盐或B的有机金属盐；所述的B的前驱体在混合溶液中的含量为0.001～0.2g/ml。

5.根据权利要求3所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂，其特征在于，步骤(1)中所述的Zr的前驱体包括的硝酸锆、硝酸氧锆、氯氧化锆或丙醇锆；所述的Zr的前驱体在混合溶液中的含量为0.01～1g/ml。

6.根据权利要求3所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂，其特征在于，步骤(1)中所述的前驱体溶液的溶剂包括水、甲醇或乙醇中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂，其特征在于，步骤(2)中所述的模板剂包括超导电炭黑T100、PMMA、十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺、正丁胺或聚乙二醇。

8.根据权利要求3所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂，其特征在于，步骤(3)中所述的焙烧为分段焙烧，先在300～450℃焙烧2～4h，然后在450～600℃焙烧3-20h。

9.如权利要求1所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂的应用，其特征在于，该催化剂用于生物乙醇制异丁烯反应，有较高的生物乙醇转化率和目标产物异丁烯选择性。

10.根据权利要求9所述的一种生物乙醇制异丁烯用三元复合氧化物催化剂的应用，其特征在于，该催化剂在1～50大气压的压力，350～550℃的温度区间，气相空速10²～10⁴h^-1下，一步催化生物乙醇转化制异丁烯，所述的生物乙醇中水的质量含量为30～90％。