[发明专利]钒掺杂氧化硅基介孔分子筛催化剂及其制备方法与应用

摘要

本发明提供了一种钒掺杂氧化硅基介孔分子筛催化剂及其制备方法与应用，该催化剂以纯硅介孔分子筛KIT‑6为载体、以钒氧化物为活性组分，所述钒氧化物掺杂进入所述纯硅介孔分子筛KIT‑6的骨架中，并且V、Si的摩尔比为0.1:100‑8:100。本发明还提供了上述催化剂的制备方法及其在丙烷选择氧化脱氢制烯烃中的应用。本发明所提供的钒掺杂氧化硅基介孔分子筛催化剂中活性组分钒的分散度更高，活性位的浓度更大，且活性位的稳定性更高，因此，该催化剂的催化活性较高。将该催化剂应用于丙烷选择氧化脱氢制烯烃的反应中，丙烷选择氧化反应的产物丙烯和烯烃的摩尔收率分别可以达到35.6％和38.6％。

主权项

1.一种钒掺杂氧化硅基介孔分子筛催化剂，其是以纯硅介孔分子筛KIT‑6为载体、以钒氧化物为活性组分，所述钒氧化物掺杂进入所述纯硅介孔分子筛KIT‑6的骨架中，并且V、Si的摩尔比为0.1:100‑8:100；所述钒氧化物掺杂进入所述纯硅介孔分子筛KIT‑6的骨架中是以三嵌段共聚物P123为模板剂，以盐酸、钒源和硅源为原料采用直接水热合成法实现的，制备得到的KIT‑6介孔分子筛为骨架中含有钒的V‑KIT‑6介孔分子筛；该钒掺杂氧化硅基介孔分子筛催化剂采用包括如下步骤的方法制备得到：(1)制备模板剂溶液：将三嵌段共聚物P123模板剂溶于稀盐酸中，搅拌至三嵌段共聚物P123模板剂完全溶解，得到模板剂溶液；(2)配制钒源溶液：将钒源溶于去离子水中，搅拌至钒源完全溶解，得到钒源溶液；(3)混合：将钒源溶液与模板剂溶液按重量比0.3:1‑0.43:1搅拌混合1‑3h，加入正丁醇，继续搅拌1‑2h，得到均相溶液，然后滴入硅源，再继续搅拌24‑36h，得到均匀混合溶液；(4)调节pH值：向步骤(3)得到的混合溶液中滴加氨水，以将其pH值调节至3‑8；(5)晶化：将步骤(4)中经调节pH值后的混合溶液进行晶化反应，然后经冷却、离心分离、抽滤、洗涤、干燥、焙烧处理，得到骨架中含有钒的氧化硅基KIT‑6介孔分子筛，即所述钒掺杂氧化硅基介孔分子筛催化剂。