[发明专利]一种甲基丙烯酸制造用催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述催化剂为双壳层的核壳结构；

所述双壳层的内壳层包含活性组分和吸水性金属氧化物，所述活性组分和吸水性金属氧化物二者质量比为5～80:1；

所述双壳层的外壳层包含活性组分和无机碳材料，所述活性组分和无机碳材料二者质量比为10～100:1；

所述催化剂的内核为惰性瓷球；

所述活性组分为具有以下通式的杂多酸：

Mo₁₂P_aV_bCu_cX_dY_eO_f（1）

其中，Mo为钼，P为磷，V为钒，Cu为铜，X为钴、镍、铁、锰、锌、银和铋中的一种或一种以上的金属元素，Y为钠、钾和铯中的一种或一种以上的金属元素，O为氧；a、b、c、d、e和f表示各元素间的摩尔比，具体范围为a=0.1-3.5，b=0.01-5.1，c=0.01-3.2，d=0.02-15，e=1.0-10.0，f为满足各组分原子价态所对应的数值；

所述吸水性金属氧化物选自氧化钙、氧化镁和氧化钡中的一种或多种；

所述无机碳材料选自碳纳米纤维、碳纳米管、碳量子点、碳纳米片和石墨烯中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述活性组分和吸水性金属氧化物二者质量比为20～35:1。

3.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述活性组分和无机碳材料二者质量比为40～55:1。

4.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述催化剂内壳层和外壳层质量比为0.5～2：1。

5.根据权利要求4所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述催化剂内壳层和外壳层质量比为1～2：1。

6.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述内壳层和外壳层质量和占催化剂总质量的30～50%。

7.根据权利要求6所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述内壳层和外壳层质量和占催化剂总质量的35～45%。

8.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述活性组分为粒度10～100μm的粉体。

9.根据权利要求8所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述活性组分为粒度20～80μm的粉体。

10.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述活性组分制备方法步骤包括：

（a）将包含活性组分所需要元素的化合物与水混合形成浆料，浆料固含量保持在35～45wt%，然后在pH=0.1～3.0，80～100℃温度下老化1～10h；

（b）将步骤（a）老化后浆料干燥得到粉体。

11.根据权利要求10所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，步骤（ａ）中，所述老化在90～100℃温度下老化2～8h。

12.根据权利要求10所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，步骤（ａ）中，所述包含活性组分所需要元素的化合物为能够包含式（1）中所述元素的化合物的混合物，除钼原料选自钼酸铵，其他元素化合物选择与之相对应的氧化物、硝酸盐、氯化物、乙酸盐和含氧酸。

13.根据权利要求12所述的甲基丙烯酸制造用催化剂，其特征在于，所述钼原料为七钼酸铵，其他元素化合物选自磷酸、硝酸铁、硝酸铋、硝酸镍、五氧化二钒、氧化亚铜和氧化铁。