[发明专利]复合氧化物催化剂及使用其制备丁二烯的方法

权利要求书

1.一种用于制备丁二烯的脱氢催化剂，其包含：

选自镓、钒、铬、锰、钼和锌中的至少一种第一过渡金属；

选自元素周期表的第8、9、10和11族的元素中的至少一种氢活化金属；

选自元素周期表的第1和2族的元素中的至少一种掺杂金属；和

氧化铝，其中

以氧化铝的重量为基准，所述第一过渡金属的含量在0.1重量％至20重量％的范围内，

以氧化铝的重量为基准，所述氢活化金属的含量为0.1重量％以下，

以氧化铝的重量为基准，所述掺杂金属的含量在0.01重量％至5重量％的范围内，并且

所述第一过渡金属和所述掺杂金属各自以固溶体形式包含在氧化铝中，并且所述氢活化金属被包含所述第一过渡金属和掺杂金属的氧化铝包围。

2.根据权利要求1所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂，其中

所述脱氢催化剂还包含选自铈和锆的至少一种第二过渡金属，其中

以氧化铝的重量为基准，所述第二过渡金属的含量在0.1重量％至20重量％的范围内，并且所述第二过渡金属为负载在氧化铝上的形式。

3.根据权利要求1所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂，其中所述氢活化金属是选自Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ag、Ir、Pt和Au中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂，其中，以氧化铝的重量为基准，所述氢活化金属的含量为0.03重量％至0.09重量％。

5.根据权利要求1所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂，其中所述掺杂金属是选自K、Cs、Mg和Ca中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂，其中所述第一过渡金属、所述第二过渡金属、所述氢活化金属和所述掺杂金属分别为镓、铈、铂和钾。

7.根据权利要求1所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂，其中通过NH₃程序升温脱附测得的所述脱氢催化剂的酸性位点的量为50至700μmol/g。

8.一种用于制备丁二烯的脱氢催化剂的制备方法，其包括：

a)提供选自镓、钒、铬、锰、钼和锌中的至少一种第一过渡金属的前体；

b)提供选自元素周期表的第8、9、10和11族的元素中的至少一种氢活化金属的前体；

c)提供选自元素周期表的第1和2族的元素中的至少一种掺杂金属的前体；

d)提供氧化铝的前体；

e)在一个锅中混合所述第一过渡金属的前体、所述氢活化金属的前体、所述掺杂金属的前体和所述氧化铝的前体，以形成一锅前体混合物；和

f)通过溶胶-凝胶法使所述一锅前体混合物反应以合成催化剂，

其中，以氧化铝的重量为基准，所述第一过渡金属的含量在0.1重量％至20重量％的范围内，

以氧化铝的重量为基准，所述氢活化金属的含量为0.1重量％以下，

以氧化铝的重量为基准，所述掺杂金属的含量在0.01重量％至5重量％的范围内，并且

所述第一过渡金属和所述掺杂金属各自以固溶体形式包含在氧化铝中，所述氢活化金属被包含所述第一过渡金属和掺杂金属的氧化铝包围。

9.根据权利要求8所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂的制备方法，其中所述方法还包括在所述一个锅中混合选自铈和锆中的至少一种第二过渡金属的前体，其中

基于脱氢催化剂中氧化铝的重量，所述第二过渡金属的含量在0.1重量％至20重量％的范围内。

10.根据权利要求8所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂的制备方法，其还包括在进行步骤f)之后干燥所合成的催化剂，然后进行热处理。

11.根据权利要求8所述的用于制备丁二烯的脱氢催化剂的制备方法，其中，所述一锅前体混合物为溶解在溶剂中的前体溶液的形式，其中所述溶剂为水性介质。