[发明专利]一种负载型钒磷氧催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种负载型钒磷氧催化剂的制备方法，包括以下步骤：

a. 使用无机酸在60～90℃下处理石墨烯颗粒1～3小时，清洗，干燥，所述石墨烯颗粒的粒径为100～150μm；

b. 将异丁醇、苯甲醇、五氧化二钒和处理后的石墨烯颗粒加入到带回流管的反应器中，升温到105~115℃，在超声条件下使反应回流2~4小时；

所述五氧化二钒与石墨烯颗粒的混合重量比为4:1~1:1；

所述的超声频率为10~20MHz；

c. 向反应器内加入浓磷酸，保持回流，继续反应4~8小时，得到钒磷氧-石墨烯颗粒，将其过滤、干燥和焙烧，焙烧的温度为275~350℃；

d. 将步骤c得到的颗粒经先活化后成型，或先成型后活化，得到负载型钒磷氧催化剂；

所述活化是在氮气/空气的混合气、水蒸气/空气的混合气、或丁烷/空气的混合气的一种或几种混合气的氛围下进行，活化温度400~430℃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a中所述无机酸为磷酸，重量百分浓度为80～95%。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸的重量百分浓度为85～90%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b中所述异丁醇和苯甲醇的混合体积比为100:1~5:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b中所述五氧化二钒的加入量以异丁醇和苯甲醇的混合重量计，二者的重量比为1:25 ~1:5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c中所述浓磷酸的重量百分浓度为85%~100%。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在负载型钒磷氧催化剂的制备过程中还包括引入助剂的过程，所述助剂选自Co、Ni、Zn、Bi、Zr、Cu、Li、K、Ca、Mg、Ti、La、Mo、Nb、B、Fe、Cr和Ce的可溶性金属盐中的一种或几种；所述助剂的引入为在步骤b中与各原料混合加入；或在步骤d中在成型前或成型过程中引入； 或在步骤d中在成型后，以浸渍方式引入；所述助剂的加入量以金属元素计摩尔倍数为V原子的0.001～0.2倍。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d中所述活化的时间为12~20小时。

9.权利要求1~8任意一项所述的制备方法制备的负载型钒磷氧催化剂。

10.权利要求9所述的负载型钒磷氧催化剂在催化正丁烷氧化制顺酐反应中的应用。