[发明专利]一种乙烷选择氧化制乙醛用催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种乙烷选择氧化制乙醛用催化剂，该催化剂是以SBA-15分子筛为载体，以过渡金属钼的氧化物为活性组分，以碱金属钾的氧化物为助剂得到的掺杂型催化剂，其中，所述钼的氧化物一部分负载于所述SBA-15分子筛的表面、另一部分掺杂进入所述SBA-15分子筛的骨架中，所述钾的氧化物以高分散的形式负载于所述SBA-15分子筛的表面，并且，所述K、Mo与Si的原料摩尔比为0.1-1.0∶0.1-15∶100。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述钼掺杂进入SBA-15分子筛的骨架中是以三嵌段共聚物P123为模板剂，以盐酸、钼酸盐和硅源为原料采用水热法实现的，制备得到的SBA-15分子筛为骨架中含有钼的SBA-15分子筛。

3.根据权利要求2所述的催化剂，其中，在所述水热法中，所述钼酸盐与所述硅源反应时的pH值控制为1-5。

4.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中，所述钾负载于所述SBA-15分子筛的表面是以钾盐和骨架中含有Mo的SBA-15分子筛为原料采用等体积浸渍法实现的。

5.权利要求1-4任一项所述的乙烷选择氧化制乙醛用催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

制备均相溶液A：将所述三嵌段共聚物P123溶于盐酸，在恒温水浴中搅拌形成均相溶液A；

制备均相溶液B：将(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O加入去离子水中搅拌形成均相溶液B；

混合：将均相溶液A与均相溶液B在水浴中搅拌混合，缓慢滴入正硅酸乙酯，然后继续搅拌并用氨水调节pH值，最后继续搅拌得到混合溶液；

晶化：将混合溶液倒入高压反应釜中进行晶化，然后进行冷却、抽滤、洗涤、干燥、焙烧处理，得到Mo-SBA-15分子筛载体；

浸渍：将Mo-SBA-15分子筛载体添加到硝酸钾的去离子水溶液中，迅速搅拌，然后进行超声震荡处理，最后经过干燥、焙烧，得到所述乙烷选择氧化制乙醛用催化剂；

其中，所述硝酸钾、(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O与正硅酸乙酯的量以所述K、Mo与Si的原料摩尔比换算得到。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在制备均相溶液A的步骤中，所述三嵌段共聚物P123与所述盐酸的质量比控制为1∶30，并且所述盐酸的浓度为2mol/L，所述水浴的温度控制在35℃-45℃，搅拌时间控制为0.5h-4h。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述混合步骤为：将均相溶液A与均相溶液B在40℃的恒温水浴中搅拌混合4h，缓慢滴入正硅酸乙酯，然后继续搅拌2h并用氨水调节pH值为1-5，最后搅拌24h，得到混合溶液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述pH值为3。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述晶化步骤为：将混合溶液倒入高压晶化釜中在100℃下晶化24h，然后进行冷却、抽滤、洗涤、100℃干燥、550℃焙烧处理，得到Mo-SBA-15载体，所述焙烧的时间为6h，升温速率为2℃/min。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述浸渍步骤为：向浓度为0.533g/L-5.33g/L的硝酸钾水溶液中加入Mo-SBA-15分子筛载体，二者的质量比控制为1.1∶1，迅速搅拌均匀，然后在20℃下进行30min的超声振荡处理，最后在100℃下干燥6h后，在550℃下焙烧4h，得到所述乙烷选择氧化制乙醛用催化剂，焙烧时的升温速率控制为2℃/min。