[发明专利]一种球形钒磷氧化物，由其制备的钒磷氧催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种球形钒磷氧化物，其特征在于，所述钒磷氧化物中VOHPO₄·0.5H₂O以体积计其含量为80%~95%，所述钒磷氧化物具有孔径为10~20nm和20~35nm的双重孔道分布，其中所述球形钒磷氧化物的中心部分分布的是10~20nm的孔道，占总孔容30%~35%，所述球形钒磷氧化物的外壳部分分布的是20~35nm的孔道，占总孔容的35%~45%。

2.根据权利要求1所述的球形钒磷氧化物，其特征在于，所述球形钒磷氧化物的总直径为1.0~1.5mm，其中心部分的直径为0.1~0.5mm。

3.根据权利要求1所述的球形钒磷氧化物，其特征在于，所述钒磷氧化物中磷与钒的摩尔比是0.85~1.35，其比表面积为50~70m²/g，孔容为0.05~0.1mL/g。

4.根据权利要求1所述的球形钒磷氧化物，其特征在于：所述钒磷氧化物中还包括金属氧化物，所述金属氧化物选自Co、Ni、Zn、Bi、Zr、Cu、Li、K、Ca、Mg、Ti、La、Mo、Nb、Fe、Cr和Ce的稳定氧化物中的至少一种，所述金属氧化物中金属元素与V的摩尔比为0.001~0.2。

5.权利要求1~4任意一项所述的球形钒磷氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将M₁和M₂加入水中，搅拌，加热，恒温反应，反应结束后，冷却，洗涤，干燥，得到离子液体I；

将M₃和M₄混合，恒温反应，得到中间产物，将其冷却、洗涤、干燥后加入到丙酮中，再加入M₅，室温搅拌反应，抽滤，洗涤，洗涤液与滤液合并，用无水MgSO₄干燥过夜，旋转蒸发出丙酮和水分，得到离子液体Ⅱ；

（2）将五氧化二钒加入到离子液体I中，或，将五氧化二钒和金属的可溶性盐加入到离子液体I中，进行加热，90~120℃回流反应3~5h，然后向反应体系中滴加浓磷酸，继续反应4~8h，反应结束后，经过滤、干燥和焙烧，得到钒磷氧催化剂前驱体粉末I；

（3）将五氧化二钒加入到离子液体Ⅱ中，或，将五氧化二钒和金属的可溶性盐加入到离子液体Ⅱ中，进行加热，95~130℃回流反应2~4h，然后向反应体系中滴加浓磷酸，继续反应6~8h，反应结束后，经过滤、干燥和焙烧，得到钒磷氧催化剂前驱体粉末Ⅱ；

（4）将粉末I置于转盘成型机内，将离子液体I水溶液喷洒到转盘内的粉末上，经混合接触后，在滚球成型的条件下，得到母球，将母球和粉末II在转盘成型机内充分混合，将离子液体II水溶液喷洒到转盘内的母球和粉末上，经混合接触后，得到球形前驱体，经干燥、焙烧后得到球形钒磷氧化物；

所述M₁选自N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种；

所述M₂为磷酸酯或硫酸酯；

所述M₃为咪唑、烷基咪唑、吡啶、烷基吡啶中的至少一种；

所述M₄为卤代烷基醇，具有通式为Z(CH₂)_nCH₂OH、Z(CH₂)_nCHOHCH₂OH或Z(CH₂)_nCHOHCH₂CH₂OH的结构，其中n为5~9的整数，Z为F、Cl或Br中的一种；

所述M₅选自四氟硼酸铵、四氟硼酸钠、四氟硼酸钾、六氟磷酸铵、六氟磷酸钠或六氟磷酸钾中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤（1）中M₁与M₂的摩尔比为0.5：1~2：1，反应温度为100~180℃，恒温反应时间为8~20h。