[发明专利]一种适于生产丙烯醛的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种适于生产丙烯醛的催化剂，包括通式(1)所示的活性组分：

BiMo_aIn_bSb_cX_dZ_eO_n 式(1)

式(1)中，X选自过渡金属中的一种或多种，优选为Sc、Ti、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、Cr、V、Mn、Tc、Re、Fe、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn和Cd中的一种或多种；Z选自碱土金属中的一种或多种，优选为Be、Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或多种；a为1.0～10.0，优选为2.0～6.0；b为0.1～1.0，优选为0.2～0.6；c为0.1～1.0，优选为0.2～0.6；d为0.1～1.0，优选为0.1～0.5；e为0.1～1.0，优选为0.1～0.5；n为满足所述活性组分中其他元素化合价所需的氧原子摩尔数。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述b与所述c的比值为(0.5～1.5):(1.5～0.5)，优选为(0.8～1.2):(1.2～0.8)，更优选为(0.9～1.1):(1.1～0.9)，进一步优选为(0.9～1.1):1.0。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中还包括载体，所述载体选自氧化锂、氧化镁、三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅、二氧化钛、二氧化钒、硅藻土、高岭土和浮石中的一种或多种，优选地，所述催化剂中，所述载体的含量为30wt％～95wt％，优选为30wt％～70wt％；和/或所述活性组分的含量为5wt％～70wt％，优选为30wt％～70wt％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂的表面具有沟道；优选地，所述沟道结构的宽度为100nm～300nm，优选为150nm～250nm；更优选地，所述沟道在三维空间内相互交错，从而使所述催化剂具有层状疏松结构；进一步优选地，所述层状疏松结构的层间距为200nm～1000nm，优选为300nm～800nm，更优选为300nm～700nm。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的催化剂的制备方法，包括下述步骤：

1)将含有Bi元素、Mo元素、In元素、Sb元素、X元素和Z元素的溶液与载体混合，得到催化剂前体；

2)依次对所述催化剂前体进行干燥处理和焙烧处理，得到所述催化剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述溶液中还含有醇类化合物和/或纤维素，优选含有醇类化合物和纤维素，更优选所述醇类化合物和所述纤维素的质量比为(0.1～5.0):1，优选为(0.5～2.0):1，进一步优选地，以所述溶液的总重量为计算基准，所述醇类化合物的含量为1wt％～5wt％；和/或所述纤维素的含量为0.5wt％～3wt％；更进一步优选地，所述醇类化合物选自甘油、乙二醇、丙二醇和丁二醇中的一种或多种，优选为甘油；和/或所述纤维素选自羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种，优选为羧甲基纤维素。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，对所述溶液进行酸化处理或碱化处理后，再将其与所述载体混合，优选地，在所述溶液中加入酸液或碱液将所述溶液的pH值调节至3～7，优选为4～6，从而完成所述酸化处理或所述碱化处理，更优选地，所述酸液选自硝酸溶液，所述碱液选自氨水溶液，和/或所述酸化处理或碱化处理的温度为0℃～35℃，优选为20℃～30℃。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，

所述干燥处理的条件包括：温度为60℃～150℃；和/或时间为1h～48h；和/或

所述焙烧处理的条件包括：温度为300℃～600℃；和/或时间为1h～48h；和/或气氛为惰性气氛或含氧气的气氛，优选地，所述惰性气氛为氮气气氛，所述含氧气的气氛中氧气的含量为10％～30％。