[发明专利]一种负载Ti、V的铝柱撑蒙脱土多相催化剂及其应用

摘要

本发明公开了一种负载Ti、V的铝柱撑蒙脱土多相催化剂，是以自制的铝柱撑蒙脱土为载体，分别用四氯化钛的乙醇溶液和偏钒酸铵的草酸溶液为浸渍液，采用过量浸渍法将钛、钒氧化物负载于所述的铝柱撑蒙脱土中，经干燥、焙烧制得。本发明载体原料易得，制备方法简单，易于操作，催化剂活性高，稳定性好。将此催化剂用于以丙烯醛、环戊酮和氨气为原料合成2,3-环戊烯并吡啶的气固相反应，获得很好的效果，催化剂价格便宜，具有很好的开发前景。

主权项

一种负载Ti、V的铝柱撑蒙脱土多相催化剂，其特征在于所述催化剂按照以下方法制得：（1）蒙脱土的提纯：将钠基蒙脱土加入去离子水中，打浆配成含钠基蒙脱土质量百分分数为3‑5%的悬浮液，静置12‑24h,弃去漂浮物和残渣，悬浮液离心分离、过滤，滤饼在100‑120℃空气气氛下干燥4‑6h，制得提纯的蒙脱土；（2）铝交联剂的制备：将0.5~2mol/L的NaOH溶液和0.5~2mol/L的AlCl3溶液混合，控制NaOH溶液中OH‑与AlCl3溶液中Al3+的摩尔比为2.0‑2.5：1，将混合液在80‑90℃强烈搅拌2‑4h，再于35‑45℃恒温老化4‑10h，冷却至室温，制得铝交联剂；(3)铝柱撑蒙脱土的制备：将步骤（1）制得的提纯的蒙脱土分散到去离子水中，在65‑75℃下充分搅拌，配制成2‑3wt％的蒙脱土悬浊液，将步骤（2）制备的铝交联剂滴加到蒙脱土悬浊液中，边滴加边剧烈搅拌，控制滴加速度在2‑5mL/min，控制恒温50‑70℃，滴加完后继续恒温50‑70℃搅拌1~3h，停止搅拌，恒温50‑70℃老化4~6h后离心分离，取固相用去离子水洗涤至无Cl‑，抽滤，滤饼用挤条机挤压成型，在空气气氛下100‑120℃烘干，再于450‑500℃焙烧4~6小时，制得铝柱撑蒙脱土；所述铝交联剂中Al3+的物质的量与蒙脱土悬浮液中蒙脱土的质量的比例为3‑5mmol/g；（4）负载Ti的铝柱撑蒙脱土的制备：以步骤（3）中制得的铝柱撑蒙脱土为载体A，按照Ti元素的负载量以载体A的质量计为1~5wt%，计算 出与负载Ti元素相等物质的量的四氯化钛的理论量，称取理论量的四氯化钛溶解在乙醇中配成钛浸渍溶液，乙醇的体积用量为测得的载体A的孔体积的1‑5倍，将载体A完全浸没于钛浸渍溶液中，搅拌均匀，使载体A充分湿润，浸渍8‑12h，然后将全部钛浸渍溶液和载体A在空气气氛下100‑120℃干燥，450～500℃焙烧3～4小时，即制得负载Ti的铝柱撑蒙脱土；（5）负载Ti、V的铝柱撑蒙脱土催化剂的制备：以步骤（4）中制得的负载Ti的铝柱撑蒙脱土为载体B，按照V元素的负载量以载体B的质量计为1~4wt%，计算出与负载V元素相等物质的量的偏钒酸铵的理论量，称取理论量的偏钒酸铵溶于去离子水中，加入草酸配成钒浸渍溶液，去离子水的体积用量为测得的载体B的孔体积的1‑5倍，钒浸渍溶液中草酸的浓度为0.15～0.90mol/L，将载体B完全浸没于钒浸渍溶液中，搅拌均匀，使载体B充分湿润，浸渍8‑12h，然后将全部钒浸渍溶液和载体B在空气气氛下100‑120℃干燥，450～500℃焙烧3～4小时，即制得所述的负载Ti、V的铝柱撑蒙脱土催化剂。