[发明专利]一种SBA-15负载的V(IV)氧化物材料及其制备应用

说明书

技术领域

本发明涉及到一种SBA-15负载的V(IV)氧化物材料及其制备方法。本发明涉及上述材料在苯液相选择氧化中的应用。 

背景技术

钒氧化物纳米材料因为其具有比较小的尺寸，具有一些独特的理化性质，在催化，电池，晶体管，传感器，纳米器件等领域具有很高的应用背景，因而引起了学术界和工业界的广泛关注。其中VO₂作为钒的氧化物，其钒处于中间价态，易于氧化成V₂O₅，或者还原成V₂O₃，所以VO₂材料具有好的电学和光学性质，在催化应用中有利于电子的转移。中国专利[CN201110224506.7]报道用多元醇作为还原剂，用水热法合成了VO₂(B)纳米片材料，并将其作为催化剂，以分子氧为氧源，液相催化氧化苯制备苯酚，得到了较好的结果。但是VO₂材料的比表面积一般比较小，这就限制了其在一些方面的应用，比如催化领域需要高的比表面积以暴露更多的活性中心。目前报道了一些SBA-15负载的钒材料的制备方法，将钒物种负载在具有高比表面积的介孔材料SBA-15上，得到了具有高比表面积的负载钒材料。 

中国专利[CN201010129897.X]，以NH₄VO₃为钒源，TiCl₄为钛源，使用等量浸渍法，随后干燥，在600°C空气中焙烧6h得到SBA-15负载的钒和钛的材料。 

Gary L.Haller等人[G.A.Du,S.Y.Lim,M.Pinault,C.Wang,F.Fang,L.Pfefferle,G.L.Haller,J.Catal.253(2008)74]，首先用VOCl₃和乙醇反应生成钒的前驱体，而后和SBA-15的甲苯悬浊液混合，得到的固体经过过滤和甲苯洗涤，最后在540°C空气中焙烧5h得到SBA-15负载的钒材料。 

S.Van Doorslaer等人[S.Zamani,M.Chiesa,V. Meynen,Y.Xiao,B.Prelot,J.Zajac,F.Verpoort,P.Cool,S.V. Doorslaer,J.Phys.Chem.C114(2010)12966]在合成SBA-15的过程中直接加入VOSO₄,得到的固体经过干燥后在550°C空气中焙烧6h得到SBA-15负载的钒材料。 

M.Selvaraj等人[M.Selvaraj,D.W.Park,Appl.Catal.A388(2010)22]在合成SBA-15的过程中直接加入VOSO₄，得到的固体经过干燥后在540°C空气中焙烧6h得到SBA-15负载的钒材料。 

Barbara Bonelli等人[M.Piumetti,B.Bonelli,M.Armandi,L.Gaberova,S.Casale,P.Massiani,E.Garrone,Microporous and  Mesoporous Mater.133(2010)36]在合成SBA-15的过程中直接加入V₂O₅和H₂O₂的混合溶液，得到的固体经过干燥后在500°C空气中焙烧6h得到SBA-15负载的钒材料。随后该研究小组[M.Piumettia,B.Bonellia,P.Massianib,S.Dzwigajb,I.Rossettic,S.Casaleb,L.Gaberovab,M.Armandia,E.Garronea,Catal.Today176(2011)458]又在合成SBA-15的过程中直接加入NH₄VO₃的水溶液，得到的固体经过干燥后在600°C空气中焙烧5h得到SBA-15负载的钒材料。 

以上合成SBA-15负载的钒材料的方法，都会经过一个在空气中焙烧的过程，钒物种在这个过程中被氧化成五价。所以无法得到SBA-15负载的V(IV)氧化物材料。