[发明专利]一种改性的钙钛矿型催化剂及其制备方法、在催化合成异戊二烯中的应用

权利要求书

1.钙钛矿型催化剂在催化合成异戊二烯方面的应用；

所述钙钛矿型催化剂具有式(I)所示的结构：

ABO₃/X (I)；

其中，A选自元素La、Ce、Gd、Pr、Nd、Ca、Mg、Sr和Ba中的一种或多种；

B选自元素Ti、V、Cr、Cu、Fe、Mn、Ag、Nb、W和Mo中的一种或多种；

X选自元素硼、磷和硫中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述A选自元素La、Ce、Gd、Pr、Nd、Ca、Mg、Sr和Ba中的一种或两种；

所述B选自元素Ti、V、Cr、Cu、Fe、Mn、Ag、Nb、W和Mo中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述钙钛矿型催化剂包括钙钛矿基体以及复合在所述钙钛矿基体上的X的化合物；

所述X的化合物的质量占所述钙钛矿型催化剂总质量的比例为1％～20％。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述X的化合物包括X的氧化物；

所述钙钛矿基体包括多孔钙钛矿基体；

所述钙钛矿基体的比表面积为10～60m²/g。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于， 所述钙钛矿型催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将含有A的化合物、含有B的化合物和聚合物模板剂进行混合后，得到催化剂前驱体；

2)在保护性气氛下，将上述步骤得到的催化剂前驱体经过固化碳化，再在空气气氛下热处理后，得到初期催化剂；

3)将上述步骤得到的初期催化剂与含有X的化合物溶液混合后，再经过陈化和焙烧后，得到用于催化合成异戊二烯的钙钛矿型催化剂。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述含有A的化合物包括A的氧化物、A的卤化物、A的氢氧化物、A的硝酸盐、A的硫酸盐、A的醋酸盐、A的碳酸盐和A的硝酸铵盐中的一种或多种；

所述含有B的化合物包括B的氧化物、B的卤化物、B的氢氧化物、B的硝酸盐、B的硫酸盐、B氧化物的硫酸盐、B的醋酸盐、B的碳酸盐和含B的酸根的铵盐中的一种或多种；

所述聚合物模板剂包括聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚酰亚胺、聚醚醚酮和聚对苯二甲酸中的一种或多种；

所述聚合物模板剂的质量占所述含有A的化合物和含有B的化合物的总质量的比例为1％～80％。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述步骤1)中，所述混合包括固相混合研磨、液相混合研磨或固液混合研磨；

所述固化碳化的温度为550～950℃；所述固化碳化的时间为1～6h；

所述固化碳化的升温速率为1～10℃/min；

所述热处理的温度为750～1150℃；所述热处理的时间为1～6h；

所述热处理的升温速率为5～15℃/min。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述步骤1)具体为：

A)将含有A的化合物、含有B的化合物和聚合物模板剂混合后，进行研磨，得到催化剂前驱体；

或

B)将含有A的化合物、含有B的化合物和水混合后烘干，然后浸渍在聚合物模板剂溶液中，再次烘干后，进行研磨，得到催化剂前驱体；

或

C)将含有A的化合物和含有B的化合物混合后，然后浸渍在聚合物模板剂溶液中，再次烘干后，进行研磨，得到催化剂前驱体。

9.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述步骤3)中，所述混合的方式为浸渍；所述混合的时间为0.5～4h；

所述含有X的化合物包括含X的酸、含X的酸根的铵盐和含X的酸基团的有机物中的一种或多种；

所述陈化后还包括干燥步骤；

所述陈化的时间为12～36h；

所述干燥的温度为90～120℃；所述干燥的时间为3～10h；

所述焙烧的温度为450～650℃；所述焙烧的时间为3～8h。