正丁烷氧化制顺酐V-P-O催化剂新前驱物合成、表征及性能

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本文用醇与VOPO4·2H2O反应制备VOHPO4·0.5H2O;合成了VOHPO3·1.5H2O和VO(H2PO42,并用IR,XRD,SEM,TG等手段对以上三种前驱物进行了表征。 用C4以上直链伯醇和仲醇及苄醇,环己醇,混合醇(正戊醇+仲戊醇,50%v),叔醇,异丁醇分别与VOPO4·2H2O反应制备VOHPO4·0.5H2O。由伯醇与VOPO4·2H2O反应制备VOHPO4·0.5H2O,其晶体富有[220]晶面,即择优取向于[220]晶面;仲醇制备的VOHPO4·0.5H2O,其晶体富有[001]晶面,即择优取向于[001]晶面;混合醇,苄醇,环己醇,叔醇反应结果均与仲醇相同;异丁醇反应结果则没有明显的择优取向现象。伯醇与VOPO4·2H2O反应生成VOHPO4·0.5H2O,在空气+正丁烷混合气体中活化,所得产物的XRD仅为(VO)2P2O7特征峰[(VO)2P2O7是正丁烷氧化制顺酐的活性相],产物中含有少量的无定型;而由V2O5/异丁醇/H3PO4制备的VOHPO4·0.5H2O,活化后产物由(VO)2P2O7少量的VOPO4和较多的无定型组成;仲醇制备的VOHPO4·0.5H2O,在空气+正丁烷混合气体中活化后,所得产物由少量的(VO)2P2O7相,较多的VOPO4和无定型相组成。伯醇制备的前驱物在空气中活化后,产物由无定型、钒磷云母相、VOPO4及(VO)2P2O7组成。伯醇(正戊醇)合成的前驱物在氮气中活化后,产物由(VO)2P2O7和α-VOPO4相组成。由伯醇合成的VOHPO4·0.5H2O,在混合气体中活化后,所得活性相(VO)2P2O7的正丁烷氧化制顺酐的催化性能经试验比较优于仲醇和V2O5/异丁醇/H3PO4制备的,产物中COX含量减少,顺酐的选择性高。 用V2O5/乙醇(异丁醇,仲丁醇)/H3PO3制备了新前驱物VOHPO3·1.5H2O。不同醇介质中合成VOHPO3·1.5H2O的晶型,结晶度不同。VOHPO3·1.5H2O在空气+正丁烷混合气氛中活化,产物为(VO)2P2O7相及无定型相,无VOPO4相生成。经试验比较其正丁烷氧化性能略优于由V2O5/异丁醇/H3PO4制备的VOHPO4·0.5H2O。 用V2O4/H3PO4反应合成了结晶度较高的,蓝色针状晶体VO(H2PO42,在原料气氛中活化后产物为VO(PO32
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