[发明专利]一种用于丙烷一步氨氧化制丙烯腈反应的混合相催化剂

权利要求书

1.一种混合相催化剂，其特征在于：催化剂主相为Mo、V、Sb、Te、Nb、Bi、As、Pd中4种或4种以上元素组成的复合金属氧化物，辅助相为Mo、V、Bi、Te中3种或3种以上元素组成的复合金属氧化物；

所述混合相催化剂的制备方法，采用方法一或方法二制备：

所述方法一包括以下步骤：

(1)将混合结构催化剂所需元素的金属前驱体盐按比例溶于蒸馏水中，在60～80℃下搅拌溶解得到混合溶液；

(2)将上述混合溶液通过水热合成法、旋转蒸发法或沉淀法反应后，过滤，在80～120℃下干燥得到粉体材料；

(3)将上述粉体材料在静态N₂气氛、N₂/H₂或空气气氛下500～800℃焙烧2～10h，得到上述混合相催化剂；

所述水热法的步骤为：将上述步骤(1)中所得混合溶液转移到高压合成釜中，在150～200℃下水热合成10～48小时；

所述旋转蒸发法的步骤为：将上述步骤(1)中所得混合溶液转移到旋转蒸发仪中，在抽真空条件下60～80℃将溶液旋转蒸发2～10小时；

所述沉淀法的步骤为：在60～80℃剧烈搅拌下，将一定浓度的碳酸氨溶液逐滴加入到上述步骤(1)的混合溶液中，有沉淀逐渐生成；滴加完毕后，在60～80℃温度下搅拌3～10小时，

所述方法二包括以下步骤：

(1)主相结构复合氧化物的制备：选取主相金属前驱体，按照方法一改变金属前驱体种类以及相应的比例制备得到主相结构复合氧化物；

(2)辅相结构复合氧化物的制备：选取辅助相金属前驱体，按照方法一改变金属前驱体种类和相应的比例制备得到辅相结构复合氧化物；

(3)将主相结构复合氧化物和辅相结构复合氧化物采用固相球磨法混合球磨获得混合相催化剂，球磨时间10～30小时，球磨速率600～1000转/小时。

2.根据权利要求1所述混合相催化剂，其特征在于催化剂的结构为具有主相结构的MoVTeNb或MoVSbNb复合金属氧化物和辅相结构的MoVM₁复合金属氧化物组成，所述M₁为Te或Bi。

3.根据权利要求1所述的混合相催化剂，其特征在于使用方法一将Mo和V和Nb和Bi和Te或Sb的前驱盐混合制备出混合氧化物前驱体，经高温焙烧后可原位获得同时具有主相结构的MoVTeNb或MoVSbNb组成和辅相结构的MoVM₁组成的混合相催化剂，M₁为Te或Bi。

4.根据权利要求1所述混合相催化剂，其特征在于使用方法二分别制备具有主相结构的MoVM₂以及辅助相结构的MoVM₃，采用固相球磨法将二种晶相混合获得混合相催化剂，所述M₂为Te、Nb、Sb、Bi、Pd中的2种或2种以上，所述M₃为Te或Bi中的一种。

5.权利要求1所述混合相催化剂在丙烷一步氨氧化制丙烯腈反应中的应用，其反应特征在于：反应温度400～700℃，反应压力常压，反应气的体积比V(C₃H₈)/V(air)/V(NH₃)＝1/10～20/0.5～3，反应空速为500～1500mL/g-cat/h。