[发明专利]一种含磷和钴的复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含磷和钴的复合材料，所述复合材料包括具有如式“mP₂O₅·nCo(OH)₂·tCo₃O₄”所示的示意性化学组成，其中，0.1≤m/(n+t)≤4，0.2≤n/t≤6。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料中，B酸/L酸的酸量之比≤0.2，优选为0.02-0.2，进一步优选为0.02-0.15；和/或，弱酸含量≥50％，优选为55％-80％。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料中，总酸量为30-400μmol·g^-1，优选为50-300μmol·g^-1。

4.权利要求1-3任一所述复合材料的制备方法，包括：

A、将水、模板剂、氧化剂和钴源均匀混合，得到溶液I；

B、将磷源与所述溶液I混合，得到溶液II；

C、将所述溶液II进行晶化处理，制得所述复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶液I中，水、模板剂、氧化剂和钴源以CoO计的质量比为5-80：0.1-5：0.1-2：1，优选为10-30：0.2-2：0.2-1：1；和/或，所述溶液II中，磷源以P₂O₅计和钴源以CoO计的摩尔比为0.1-4：1，优选为0.2-2：1。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种，优选为十六烷基三甲基溴化铵和聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物中的至少一种；

和/或，所述氧化剂为双氧水、过氧乙酸、过氧丙酸、过戊酸、过氧苯甲酸中的至少一种，优选为双氧水；

和/或，所述钴盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、乙酸钴、乙酰丙酮钴、草酸钴和N,N-二水杨醛乙二胺钴中的至少一种，优选草酸钴和N,N-二水杨醛乙二胺钴中的至少一种；

和/或，所述磷源为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵中的一种或几种。

7.根据权利要求4-6任一所述的制备方法，其特征在于，所述晶化温度为100-220℃，优选为120-180℃；所述晶化时间为8-72h，优选为12-60h。

8.一种对二甲苯的制备方法，包括：在权利要求1-3任一所述的含磷和钴的复合材料或权利要求4-7任一所述制备方法制备的复合材料作为催化剂存在下，底物含2,5-二甲基呋喃的有机溶剂与乙烯接触反应，得到对二甲苯。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述的有机溶剂包括正己烷、正庚烷、正辛烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲基异丁基酮和环己烷中的一种或几种。

10.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述反应温度为160-340℃，优选为200-300℃；反应时间为6-64h，优选为8-48h；

和/或，所述底物DMF与催化剂的质量比为0.1-6.0：1，优选为0.2-3.0：1；有机溶剂与底物DMF质量比为5-50：1，优选为10-40：1。

11.根据权利要求8-10任一所述的方法，其特征在于，所述乙烯采用稀乙烯，在反应体系中充入稀乙烯，稀乙烯浓度为10v％-25v％，压力为1-8MPa，优选为2-5MPa。