[发明专利]一种低碳烃氨氧化合成不饱和腈的耐磨混合金属氧化物催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种低碳烃氨氧化合成不饱和腈的耐磨混合金属氧化物催化剂，其特征在于：包括具有如下化学式的担载型钼基混合金属氧化物：

Mo₁V_aM_bNb_cO_d/40～60％wt-(eSiO₂+fSiC)

其中，M为Te、Sb、Mn、Ag、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Fe、Co、Ce和Ni中的至少一种；

a为0.05～1.0；

b为0.005～1.0；

c为0.05～1.0；

e为0～0.9；

f为0.1～1；

d为满足金属离子氧化价态所需要的氧原子的数目；

SiC为纳米碳化硅，其比表面积为100～300m²/g。

2.如权利要求1所述的一种低碳烃氨氧化合成不饱和腈的耐磨混合金属氧化物催化剂，其特征在于：所述SiC为纳米微球。

3.如权利要求1所述的一种低碳烃氨氧化合成不饱和腈的耐磨混合金属氧化物催化剂，其特征在于：还包括钼酸盐助剂，所述钼酸盐助剂为钼酸盐或担载型钼酸盐，

钼酸盐的化学式如下：

M_aMo_bO_x

其中，M为Be、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种；

a为1～10；

b为1～10；

x为满足金属离子氧化价态所需要的氧原子的数目；

担载型钼酸盐的化学式如下：

M_aMo_bO_x/(40～80％)-SiC

其中，M为Be、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种；

a为1～10；

b为1～10；

x为满足金属离子氧化价态所需要的氧原子的数目；

钼酸盐助剂的添加量为担载型钼基混合金属氧化物总重量的0.05～10％。

4.一种如权利要求1所述的耐磨混合金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1配制钼基混合金属氧化物中的金属源化合物的酸性水溶液；

S2将酸性水溶液与碳化硅在水中的分散液混合形成浆料，或将酸性水溶液、碳化硅在水中的分散液和硅溶胶在水中的分散液混合形成浆料；

S3将浆料经过胶体磨研磨，喷雾干燥形成微球，经焙烧得到担载型钼基混合金属氧化物。

5.如权利要求4所述的耐磨的混合金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于：还包括S4，将钼酸盐助剂与担载型钼基混合金属氧化物充分混合得到；所述钼酸盐助剂的添加量为担载型钼基混合金属氧化物总重量的0.05～10％。

6.如权利要求5所述的耐磨的混合金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于：钼酸盐助剂为担载型钼酸盐，是由钼酸盐助剂前驱体化合物通过浸渍法负载到碳化硅载体上，经过焙烧得到的；所述钼酸盐助剂前驱体化合物包括钼酸铵和碱土金属盐，所述钼酸铵为七钼酸铵和四钼酸铵的一种或几种；所述碱土金属盐为硝酸镁、硝酸铍、硝酸钙、硝酸锶和硝酸钡中的一种或几种。

7.如权利要求4或5所述的耐磨的混合金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于：S1中酸性水溶液中的酸为硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、乙醇酸、乳酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸和酒石酸中的至少一种；S2中硅溶胶为氨稳定的碱性硅溶胶；碳化硅在水中的分散液为纳米碳化硅经过超声、搅拌中的至少一种过程在水中形成分散液；S3中喷雾干燥器入口温度为180～300℃，出口温度为100～150℃；焙烧过程为在200～400℃进行脱硝处理1～3小时，在550～650℃焙烧1～3小时。

8.一种如权利要求1或3所述的耐磨的混合金属氧化物催化剂的应用，其特征在于：适用于低碳烃的氨氧化反应合成不饱和腈的反应。

9.如权利要求8所述的耐磨的混合金属氧化物催化剂的应用，其特征在于：所述低碳烃为丙烯、丙烷、异丁烯和异丁烷中的至少一种；不饱和腈为丙烯腈和甲基丙烯腈中的至少一种。