[发明专利]一种非载体高活性选择性氨氧化制备2,6-二氯苯腈的催化剂及制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种非载体高活性选择性氨氧化制备2,6‑二氯苯腈的催化剂，该催化剂组成为V_aCr_bM_cO_x，其中M为Fe、Al、W、Ti、Mo、Co等中的一种；a＝1，b＝0.1～0.9，c＝0.1～0.9，b+c＝1，x的取值使催化剂中正负元素的化合价代数和为零。本发明采用水热法合成促使催化剂活性物种均匀分散。本发明采用水热法制备催化剂，没有煅烧分解的过程，规避了浸渍法活性物质不均匀、需要高温煅烧分解的缺点，且没有降低其催化产物的产率和选择性。

技术领域

本发明涉及一种非载体高活性选择性氨氧化制备2,6-二氯苯腈的催化剂及其制备和使用方法。

背景技术

2,6-二氯苯腈，被广泛应用在农业、汽车、电气、机械等领域，是一种重要的化工产品。2,6-二氯苯腈主要是依靠氨氧化反应制备，而氨氧化反应主要依靠的是催化剂的性能，钒基的氨氧化催化剂主要是依靠浸渍法制备，其他方法很难制备出高性能的氨氧化钒基催化剂。目前，国内外已经公开了许多氨氧化制备2,6-二氯苯腈的相关研究论文和专利文献，其主要生产工艺和催化效果如表1所示：

表1：相关文献报道的氨氧化制备2,6-二氯苯腈的主要生产工艺和催化效果

而水热法作为一种制备钒系化合物的常用方法，制备出的催化剂活性往往较低。水热法制备高性能氨氧化钒基催化剂鲜有报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种更高效更高选择性氨氧化法制备2,6-二氯苯腈的催化剂。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种非载体高活性选择性氨氧化制备2,6-二氯苯腈的催化剂，该催化剂组成为V_aCr_bM_cO_x，其中M为Fe、Al、W、Ti、Mo、Co等中的一种；a＝1，b＝0.1～0.9，c＝0.1 ～0.9，b+c＝1，x的取值使催化剂中正负元素的化合价代数和为零。

本发明还提供一种上述催化剂的制备方法，采用水热法，主要步骤如下：

(1)根据催化剂组成中各元素的摩尔计量比，称取各元素的前驱体；

(2)将步骤(1)所称取各前驱体与草酸在水中混合，所得混合溶液在343K～ 373K℃下水浴搅拌下混合均匀，然后转移至高压反应釜中，在423K～723K下反应12h～ 48h；

(3)将步骤(2)所得样品洗涤干燥，在373K～773K下煅烧1h～4h，得到非载体高活性2,6-二氯甲苯氨氧化催化剂。

按上述方案，步骤(1)中各元素的前驱体可以是氧化物或盐或氢氧化物。进一步地， V元素的前驱体为V₂O₅、NH₄VO₃、VOC₂O₄等，Cr元素的前驱体为CrO₃、CrCl₃、 Cr(NO₃)₃·9H₂O、Cr₂(C₂O₄)₃等；M的前驱体的范围包括以M为阳离子的所有可溶性盐，M 的前驱体一般为M的硝酸盐、草酸盐、氯化物、M酸铵盐等，M为Fe、Al、W、Ti、Mo、 Co等中的一种。

按上述方案，步骤(2)中V⁵⁺在混合溶液中的浓度为0.1～0.2mol/L；Cr³⁺在混合溶液中的浓度为0.05～0.1mol/L。