[发明专利]一种苯酚邻位甲基化催化剂及使用该催化剂生产邻位甲基化苯酚的方法

权利要求书

1.一种用于生产邻位甲基化苯酚的金属N掺杂的铁/锰/金属M的复合氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，铁、锰、金属M三者的摩尔比关系如下：

Fe : Mn : M = 1 : x : (0.5-x)；

掺杂金属N是由钒和铈两种金属组成，钒和铈的摩尔比为50:1~1:50；

金属M是钴、镍、铜、锌中的一种；

所述催化剂的制备方法包括以下步骤：

I、制备铁/锰/金属M复合氧化物

（1）将铁、锰以及金属钴、镍、铜、锌中的一种按比例溶于溶剂中，铁、锰及金属钴、镍、铜、锌中的一种为其金属盐或氧化物形式；金属的价态为II价、III价、IV价、V价金属盐或氧化物；上述溶剂为水或与水互溶的有机溶剂，有机溶剂为醇类、酰胺类、砜类极性有机溶剂；

（2）将步骤（1）中的金属盐溶液均匀混合，并使金属盐混合物从溶剂中分离出来；混合的目的是让溶解的金属盐混合均匀，方式为搅拌、超声振荡或自然混合；

从溶剂中分离金属盐混合物采取蒸发去除溶剂的方式，或者采取加入碱性试剂使金属盐混合物沉淀的方式；加入的碱性试剂为氨水和/或尿素，加入的量为让加入的金属盐混合物完全沉淀即可；

（3）将步骤（2）得到的金属盐混合物经干燥后在空气条件下于400℃-800℃焙烧4-24小时，得到铁/锰/金属M复合氧化物；

II、制备金属N掺杂的铁/锰/金属M复合氧化物催化剂

（4）将钒和铈按所需比例溶于水溶液中，钒和铈为其金属盐和/或氧化物，金属价态钒为其IV价和/或V价盐或氧化物，铈为其III价或IV价盐和/或氧化物；

为了让上述钒和铈的盐和/或氧化物在水溶液中完全溶解，加入一定量的硝酸和/或草酸，加入的量按如下方式进行：加入的硝酸和/或使钒和铈的盐完全溶解即可；

（5）将步骤（3）得到的铁/锰/金属M复合氧化物浸入步骤（4）得到的溶液中，搅拌2h，然后超声振荡或静置4-24小时；

（6）将步骤（5）得到的浸渍混合物从溶液中分离出来；分离的方式采取蒸发溶剂的方式，或者采取加入碱性试剂使金属完全沉淀的方式；加入的碱性试剂为氨水和/或尿素，加入的量为使溶液中的金属完全沉淀即可；

（7）将步骤（6）分离出来的金属混合物在空气条件下于400℃-800℃之间焙烧4-24小时，得到金属N掺杂的铁/锰/金属M复合氧化物催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中金属盐为硫酸盐、氯化物、硝酸盐、醋酸盐、草酸盐、碳酸盐中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中为了使金属盐或氧化物能溶解在溶剂中，需要加入一定的无机酸，该无机酸为盐酸、硫酸和硝酸的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中混合方式为搅拌和/或超声振荡。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中钒化合物包括但不限于偏钒酸铵、五氧化二钒、草酸氧钒；铈化合物包括但不限于氧化铈、三氧化二铈、硝酸铈、硝酸亚铈、氢氧化铈、氢氧化亚铈、醋酸铈、醋酸亚铈、碳酸铈、碳酸亚铈、草酸铈、草酸亚铈。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中铈化合物为氧化铈、硝酸铈。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，富产邻甲酚时，复合氧化物的比例中，x的范围为0-0.2。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，富产2,6-二甲基苯酚时，复合氧化物的比例中，x的范围为0.3-0.5。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，富产邻甲酚时，钒与铈的摩尔比为1:1-1:30。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，富产2,6-二甲基苯酚时，钒与铈的摩尔比为50:1-2:1。