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烟酸是一种非常重要的化工和医药中间体,传统的合成方法有电化学氧化法、液相氧化法、氨氧化法等,但上述方法普遍存在污染严重,原料利用率低,反应步骤多等问题。而一步氧化合成烟酸以3-甲基吡啶为原料,直接利用空气作为氧化剂,具有环境友好、成本低、产品质量高等优点,展现出良好的发展前景。而实现这一反应的核心技术为催化剂,本文以V2O5/TiO2催化剂为研究对象,通过掺杂助剂和载体比表面积的改性,提高催化剂催化性能,同时研究了 V2O5/TiO2基催化剂成型制备技术,得到如下结果:采用共沉淀法制备的锐钛矿TiO2作为载体,浸渍法制备一系列掺杂过渡金属氧化铬的V2O5/TiO2催化剂,对催化剂进行了BET、XRD、H2-TPR、NH3-TPD表征。结果表明,掺杂Cr后催化剂产生了新晶相CrVO4,减小了 V2O5晶粒尺寸,并提高了催化剂的酸性,可较大地提高催化剂活性。少量的Cr掺杂促进了V2O5晶格氧的活动性,可同时提高了烟酸的产率和选择性。但过量Cr掺杂,使催化剂表面氧数量增多,导致选择性出现较大的下降。并Cr掺杂量为2 wt%达到最佳值,烟酸选择性达到90%以上。为进一步提高催化活性,拓宽温度窗口,论文研究不同TiO2载体比表面积对催化活性的影响,结果显示,催化剂活性随比表面积增大而增强。当TiO2比表面积达到120 m2/g,刚好达到单层分散,有效地促进活性物种暴露在载体表面,比表面积为200 m2/g的Ti02制备的Cr0.02V0.98O2.48/TiO2催化剂在260℃烟酸选择性达到97%。在250℃-280℃都能保持良好的活性和选择性。对催化剂进行XPS表征,结果表明,催化剂中V由+5价逐渐向+4价转变,并当V5+/V4+=0.19时催化剂活性达到稳定。为提高催化剂在工业适用性,论文研究了V2O5/TiO2催化剂的成型技术,考察了不同成型方法和不同添加剂对其机械强度的影响,成型方法中载体和活性组分一体化成型更能保持催化剂原有的催化活性。在添加剂研究中发现,其制备强度顺序如下:Al2O3+乙醇胺>聚乙二醇2000+乙醇胺>乙醇胺,而聚乙二醇2000+乙醇胺作为成型助剂既能保证机械强度又能维持原有粉末的催化剂的活性。同时考察了反应温度、空速、氧分压等条件对成型催化剂活性的影响,发现成型过程对催化剂原有活性影响不大,成型技术适合应用于催化剂工业化放大生产。