[发明专利]一种VPO催化剂及其在乙酸（酯）与甲醛反应制丙烯酸（酯）中的应用

摘要

一种用于乙酸或乙酸甲酯与甲醛缩合制丙烯酸或丙烯酸甲酯的VPO催化剂，它通过单一苯甲醇或苯甲醇/异丁醇的混合醇将五价的钒（五氧化二钒）还原，在醇介质中添加聚乙二醇（PEG6000）表面活性剂，后加入磷酸，调节其P/V比为1.05制得催化剂前体，通过纯氮、纯空气、1.5%（体积分数）丁烷‑空气混合气氛活化制得的催化剂。在催化剂制备过程中加入PEG和/或改变制备介质醇的种类以及不同的前体活化气氛，可以显著调变催化剂的晶相形貌与结晶性、晶格氧的反应性、表面V⁵⁺/V⁴⁺比例，从而显著调变催化剂的反应行为。本发明的用于乙酸（甲酯）与甲醛缩合制丙烯酸（酯）的催化剂催化效率高，副产物较少，最高的(丙烯酸+丙烯酸酯)的生成速率可达32.1μmol g_cat^‑1min^‑1。

主权项

一种制备应用于乙酸或乙酸甲酯与甲醛缩合制丙烯酸或丙烯酸甲酯的VPO催化剂的方法，其特征是它包括下列步骤：步骤1.催化剂前体的制备：将4.8g五氧化二钒还原，以72ml苯甲醇或体积比为1:1的苯甲醇+异丁醇的混合溶液作为溶剂及还原剂，在140℃回流6小时，加入2.1g的PEG 6000作为表面活化剂后回流1小时，再加入质量百分浓度为85％的浓磷酸溶液，使P/V摩尔比为1.05，继续回流6小时，将得到的深蓝色悬浊混合物过滤，固体用丙酮洗涤，在100℃下干燥24小时，得到VPO催化剂的前体；步骤2.催化剂前体的活化：将得到的催化剂前体在含1.5％体积分数的丁烷/空气混合气的气氛中400‑700℃活化15小时，得到制备应用于乙酸或乙酸甲酯与甲醛缩合制丙烯酸或丙烯酸甲酯的VPO催化剂。