甲苯氨氧化合成苯甲腈VPO催化剂研究

摘要

用浸渍法制备了不同磷钒比(P/V)的VPO和VPO/硅胶催化剂,并用XRD、FTIR、TPR进行了表征,在甲苯氨氧化制苯甲腈反应中考察了其催化性能.发现P的引入破坏了V2O5的晶态结构,有效阻止活性晶粒生长.V=O与V-O-V键在P作用下向催化剂内层移动,并被高度扭曲,催化剂表面生成磷酸盐物质,晶格氧数量明显减少,钒平均氧化态下降,催化剂供氧能力减弱.活性测试表明,催化剂P/V越高,它对苯甲腈选择性也越好,其中V3+离子和O2-空位扮演了重要的角色.认为VPO催化剂中内层V=O氧化-还原中心与P-OH的B酸中心共同形成了一个复合活性中心,P/V比在1到2之间的VPO/硅胶催化剂都具有较好催化性能.在440~C时甲苯转化率达到97%,对苯甲腈的选择性达到94%,故在此温度时苯甲腈产率约为91.2%.