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芳香腈是用途广泛的精细化学品,可用于合成农药、医药、塑料、染料、涂料等。氨氧化法可一步合成芳香腈,是工业上制备芳香腈最为经济、简便的方法,而氨氧化法生产芳香腈的关键是开发与底物相适应的催化剂。目前,用于芳烃氨氧化的催化剂多为负载型催化剂,可通过浸渍法或喷雾干燥法制备,最常用的载体为硅胶。对于通过浸渍法制备的催化剂,其活性组分分散于载体硅胶的表面,在工业上应用于流化床时,催化剂的活性组分会因摩擦而流失,导致催化剂的使用寿命降低;另一方面,氨氧化反应为强放热反应,而浸渍法制备的催化剂粒度大,会出现流化质量不佳的现象,导致催化剂床层的局部过热,降低催化反应的选择性,加快活性组分的流失。而喷雾干燥法以纳米硅溶胶为载体,利用纳米粒子在高温下的团聚作用制备微米级催化剂,催化剂载体与活性组分以“混合”的方式构成催化剂颗粒,活性组分内外分布均匀,颗粒细小,流化质量好,可以克服浸渍法制备的催化剂的上述缺点,提高催化剂活性,增大负荷,延长催化剂的使用寿命。本论文以喷雾干燥法制备了钒铬复合氧化物催化剂,主要内容如下:选用大粒径硅溶胶（L30）、酸性硅溶胶（H30）、催化剂载体专用硅溶胶（S30）、铵型硅溶胶（NH330）和钠型硅溶胶（Na30）作为催化剂载体,通过喷雾干燥法制备了Cr/V比为1:1、金属氧化物含量为50%（wt）的五种不同性质的SiO2负载的VCrO催化剂,对催化剂进行了XRD、XPS、BET、FT-IR、TPR等一系列表征,并将其用于催化对氯甲苯的氨氧化反应。结果表明,不同性质的硅溶胶对催化剂的晶相组成、金属氧化态、活性组分分散程度、比表面积大小、钒物种还原难易程度存在一定的影响,从而影响催化反应的活性和产品的选择性。对于H30、S30和NH330三种硅溶胶所制备的催化剂,均只形成了单斜晶型的CrVO4,是催化反应的活性相,用于对氯甲苯的氨氧化反应时,均表现出了优异的催化性能,对氯苯腈收率在74%以上,选择性在75%以上。而对于大粒径硅溶胶（L30）和钠型硅溶胶（Na30）所制备的催化剂,由于其表面钒的分散程度低、比表面积及孔体积小、钒物种较难被还原,导致其催化活性较低。此外,钠型硅溶胶（Na30）所制备的催化剂中还额外地形成了几乎无催化活性的正交晶型的CrVO4,进一步降低了其催化活性。以催化剂载体专用硅溶胶（S30）为载体,通过喷雾干燥法制备了金属氧化物含量为50%（wt）的不同Cr/V比的催化剂,对催化剂进行了XRD、XPS、FT-IR、TPR等一系列表征,并将其用于催化对氯甲苯的氨氧化反应。结果发现:Cr/V比对催化剂的晶相组成等结构影响极大,从而影响催化剂的催化性能。Cr的加入可以有效抑制氧化性较强的V2O5晶相的形成,形成具有催化活性的单斜晶型的CrVO4钒铬复合氧化物,同时提高活性组分金属钒的分散程度;随着Cr/V比的升高,催化剂中V4+/V5+的比率上升,钒物种还原时所需的活化能下降,提高了催化剂的催化活性,使底物更容易发生氧化还原反应。当Cr/V比为1时,催化剂的催化性能最佳,原料对氯甲苯的转化率高达98.11%,产品对氯苯腈的摩尔收率为78.22%,选择性79.73%。而当Cr/V比小于1时,由于形成了monoclinic-CrVO4、orthorhombic-CrVO4和monoclinic-Cr2V4O13的混合晶相,使其催化活性较低。当Cr/V比大于1时,会导致氧化性较强的hexagonal-Cr2O3晶相的形成,使原料发生了过度氧化,降低催化反应的选择性。以催化剂载体专用硅溶胶（S30）为载体,通过喷雾干燥法制备了Cr/V比为1:1的不同金属氧化物含量的催化剂,对催化剂进行了XRD、XPS、TPR、BET、FT-IR等一系列表征,并将其用于催化对氯甲苯的氨氧化反应。结果发现,在金属氧化物含量为30%70%的范围内,催化剂只形成单斜晶型的CrVO4;金属氧化物含量的增加,降低了催化剂中钒的平均价态,提高了催化剂中V4+/V5+的比例,同时降低催化剂中钒物种还原时所需的活化能,有利于催化反应中氧化还原过程的循环,提高催化剂的催化活性。将催化剂应用于对氯甲苯的氨氧化反应时,发现60%金属氧化物含量的催化剂表现出了最佳的催化性能,在最佳反应条件下原料对氯甲苯的转化率高达99.76%,产品对氯苯腈的摩尔收率为87.44%,选择性87.65%。同时发现,60%金属氧化物含量的催化剂对甲苯及邻、间氯甲苯同样表现出了优异的催化性能,甲苯（Toluene）和邻、间、对氯甲苯（O-、M-、P-CT）在其上的反应活性顺序为:P-CT>O-CT≈Toluene>M-CT,反应活性是电子效应、位阻效应共同作用的结果。