[发明专利]一种钒磷氧催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种钒磷氧催化剂的制备方法，包括：

步骤S1、提供钒磷氧催化剂前体，

步骤S2、采用扩孔剂对所述催化剂前体进行扩孔，然后脱除扩孔剂得到所述催化剂；

其中，所述扩孔剂选自草酸、草酸铵、醋酸铵和草酸氢铵中的一种或多种；

步骤S2中，所述脱除扩孔剂在80-170℃下进行，脱除扩孔剂的时间为4-8h；

所述钒磷氧催化剂的活性组分晶相结构为(VO)₂P₂O₇，所述催化剂包括钒元素、磷元素、氧元素、任选地助剂元素和任选地石墨。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括步骤A1、对所述催化剂前体进行活化处理，步骤S2可以在活化处理之前、在活化处理之后或者与活化处理同时进行。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述扩孔剂为催化剂前体质量的1-20％。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述扩孔剂为催化剂前体质量的4-10％。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述活化处理包括：

步骤A1-1、将催化剂前体升温至120-270℃，通入第一活性气氛，继续升温至380-480℃进行第一活化；

步骤A1-2、用第二活性气氛替换第一活性气氛，将催化剂前体在380-480℃进行第二活化；

其中第一活性气氛不同于第二活性气氛；

所述第一活性气氛为氧气和氮气的混合物、空气和水蒸气的混合物、或二者的组合；

所述第二活性气氛为水蒸气与氮气或惰性气体中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂前体中含有1-4wt％的石墨。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述钒磷氧催化剂前体采用如下方法制得：

将钒源、磷源、还原剂以及任选地助剂与液态介质接触反应，然后进行固液分离，将得到的固体进行干燥、焙烧，任选地将焙烧后的固体与石墨混合，制得钒磷氧催化剂前体。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述还原剂为草酸；和/或，所述助剂为锌；和/或，所述液态介质为异丁醇。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，采用扩孔剂对所述催化剂前体进行扩孔使用如下方法进行：

将催化剂前体粉碎后与扩孔剂进行混合并压制成球形、圆柱形、中空圆柱形、中空蝴蝶结形或三叶草形。

10.一种正丁烷氧化制顺酐的方法，包括将正丁烷在权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得的钒磷氧催化剂的存在下进行氧化反应得到顺酐。