用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂及所述催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂，及制备所述催化剂的方法。根据本发明的催化剂具有优良的机械物理性能，因而能够更加均匀的装填，同时使所述催化剂的崩塌最小化，并且可被稳定地使用更长的时间。

权利要求

1.一种用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂，

包含惰性载体材料和涂布于所述载体材料上的催化剂层，其中，所述催化剂层包含含有至少钼(Mo)和铋(Bi)的催化活性组分和无机纤维的混合物，并且满足以下关系式

[关系式]

0.1≤L/D≤0.2

其中，在所述关系式中，L为所述无机纤维的数均长度，以及D为涂布的催化剂层的平均厚度，其中，所述无机纤维以与所述催化活性组分混合的状态被涂布于所述惰性载体材料上，所述无机纤维具有2mm以下的数均长度和2至40μm的数均直径，每100重量份的所述催化活性组分，所述无机纤维的含量为2至15重量份。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述催化剂层包含由以下化学式1表示的催化活性组分：[化学式1]

MoaBibAcBdCeOf

其中，在化学式1中，

Mo为钼；Bi为铋；A为选自Fe、Zn、Mn、Nb和Te中的一种或多种元素；B为选自Co、Rh和Ni中的一种或多种元素；C为选自Na、K、Li、Cs、Ta、Ca、Rb和Mg中的一种或多种元素；O为氧；以及a、b、c、d、e和f为各元素的原子比，其中当a＝12时，b为0.1至10，c为0.1至10，d为0.1至

15，e为0.001至10，以及f为根据各元素的氧化态所决定的数值。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述无机纤维为选自玻璃纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维和二氧化硅-氧化铝纤维中的一种或多种纤维。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述惰性载体材料为选自SiO2、Al2O3、MgO、MgCl2、CaCl2、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2、SiO2-Al2O3、SiO2-MgO、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-CrO2O3、SiO2-TiO2-MgO和沸石中的一种或多种材料。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述惰性载体材料具有1至15mm的数均直径。

6.一种根据权利要求1所述的用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂的制备方法，包括如下步骤：将包含含有至少钼(Mo)和铋(Bi)的催化活性组分与无机纤维的粉末涂布于惰性载体材料上，以及煅烧涂布的惰性载体材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述煅烧步骤在氧气氛、300至700℃下进行2至7小时。

说明书

用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂及所述催化剂的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于制备丙烯醛和丙烯酸的负载型催化剂及所述催化剂的制备方法。

背景技术

[0002] 在包含催化剂层的多管固定床反应器中进行丙烯、异丁烯或叔丁醇与分子氧的气相氧化的方法通常被用来制备丙烯醛和/或丙烯酸。

[0003] 然而，所述反应是放热反应，因此采用了限制所述催化剂层的厚度或者使用其中负载有催化活性材料的负载型催化剂的各种方法来使得在所述反应期间温度的上升最小化。

[0004] 众所周知，可通过在溶剂中分散催化活性材料或催化剂前体以获得非均质溶液或浆料，将其喷涂或浸渍至载体材料，然后再将其热处理来制备所述负载型催化剂

[0005] 不过，由于通过所述方法制备的负载型催化剂存在其上负载的催化活性材料的总量的限制，使得其难以获得足够的催化活性。因此，有人想到了添加粘合剂，如甘油、硝酸铵、硅溶胶、聚乙烯醇等来增加所负载的催化活性材料的总量的方法。然而，当采用了所述粘合剂时，存在的问题是热处理之后的机械性能可能会降低，并因而使得活性组分在所述催化剂的装填过程中易于脱落。

发明内容

[0006] [技术问题]

[0007] 本发明的一个方面提供了一种用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂，该催化剂具有优良的机械性能，其中，在使用所述催化剂的过程中可使得所述催化剂的坍塌最小化。

[0008] 本发明的另一个方面提供了一种所述催化剂的制备方法。

[0009] [技术方案]

[0010] 根据本发明，提供了一种用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂，该催化剂

[0011] 包含惰性载体材料和涂布于所述载体材料上的催化剂层，其中，所述催化剂层包含含有至少钼(Mo)和铋(Bi)的催化活性组分，和无机纤维的混合物，并且

[0012] 满足以下关系式

[0013] [关系式]

[0014] 0.1≤L/D≤0.2

[0015] 在所述关系式中，L为所述无机纤维的数均长度，以及D为所述涂布的催化剂层的平均厚度。

[0016] 根据本发明的一个实施方式，所述催化剂层可包含由以下化学式1表示的催化活性组分。

[0017] [化学式1]

[0018] MoaBibAcBdCeOf

[0019] 在化学式1中，

[0020] Mo为钼；Bi为铋；A为选自Fe、Zn、Mn、Nb和Te中的一种或多种元素；B为选自Co、Rh和Ni中的一种或多种元素；C为选自Na、K、Li、Cs、Ta、Ca、Rb和Mg中的一种或多种元素；O为氧；以及

[0021] a、b、c、d、e和f为各元素的原子比，其中当a＝12时，b为0.1至10，c为0.1至10，d为0.1至15，e为0.001至10，以及f为根据各元素的氧化态所决定的数值。

[0022] 另外，根据本发明的一个实施方式，所述无机纤维可以是选自玻璃纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维和二氧化硅-氧化铝纤维中的一种或多种纤维。所述无机纤维可具有2mm以下的数均长度和2至40μm的数均直径。此外，每100重量份的所述活性组分，所述无机纤维的含量可以是2至15重量份。

[0023] 根据本发明的一个实施方式，所述惰性载体材料可以是选自SiO2、Al2O3、MgO、MgCl2、CaCl2、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2、SiO2-Al2O3、SiO2-MgO、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-CrO2O3、SiO2-TiO2-MgO和沸石中的一种或多种材料。所述惰性载体材料可具有1至15mm的数均直径。

[0024] 另外，根据本发明，提供了一种用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

[0025] 将包含含有至少钼(Mo)和铋(Bi)的催化活性组分和无机纤维的粉末涂布于惰性载体材料上，以及

[0026] 煅烧所述涂布的惰性载体材料。

[0027] 在这里，所述煅烧步骤可在氧气氛、300至700℃下进行2至7小时。

[0028] [有益效果]

[0029] 根据本发明的用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂可被均匀的装填至反应器中，且由于其具有优良的机械性能可使得所述催化剂的坍塌最小化，以及其可被稳定地使用较长的时间。

具体实施方式

[0030] 下文中，将阐明根据本发明的实施方式的用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂及所述催化剂的制备方法。

[0031] 在此之前，本说明书中所用的技术术语仅用于提及具体的实施方式且其并不意欲限制本发明。此处所用的单数表达方式可包含复数表达，除非其上下文为不同的表述。本说明书中所用的术语“包含”、“含有”或“包括”的含义体现具体的特性、领域、实质、步骤、行为、元素或组分，且并不排除其它具体的特性、领域、实质、步骤、行为、元素或组分的存在或添加。

[0032] 在研究用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂的过程中，本发明的发明人发现现有负载型催化剂在如下方面存在局限：因为在运输或装填过程中催化活性材料易于脱落，在稳定使用方面存在局限，以及由于其差的机械性能，在使用所述催化剂的过程中因其坍塌而导致的压力差方面存在局限。

[0033] 因此，本发明的发明人反复研究以解决此问题，并发现当将所述催化活性组分与所述无机纤维的混合物涂布于所述惰性载体材料上时，不仅可以使得催化活性的降低最小化，还可以稳定地涂布所述活性组分。

[0034] 尤其是，本发明的发明人发现不仅可以更均匀装料，还可防止所述催化剂的坍塌，并且可较长时间得使用所述催化剂，这是因为通过在所述涂布过程中控制所述无机纤维的数均长度与所述涂布层的厚度的比率，显著改善了所述催化剂的机械性能。

[0035] 根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂，该催化剂

[0036] 包含惰性载体材料和涂布于所述载体材料上的催化剂层，其中，所述催化剂层包含含有至少钼(Mo)和铋(Bi)的催化活性组分，和无机纤维的混合物，并且

[0037] 满足以下关系式

[0038] [关系式]

[0039] 0.1≤L/D≤0.2

[0040] 在所述关系式中，L为所述无机纤维的数均长度，以及D为所述涂布的催化剂层的平均厚度。

[0041] 根据本发明的催化剂包含惰性载体材料和涂布于至少部分所述载体材料上的催化剂层。

[0042] 所述惰性载体材料指的是在由丙烯等制备丙烯醛和丙烯酸的氧化反应中不显示活性的载体材料。

[0043] 所述惰性载体材料的种类不作特别的限定，且可采用本发明所属领域的常规材料。优选地，所述惰性载体材料可以是选自SiO2、Al2O3、MgO、MgCl2、CaCl2、ZrO2、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2、SiO2-Al2O3、SiO2-MgO、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-CrO2O3、SiO2-TiO2-MgO和沸石中的一种或多种材料。

[0044] 所述惰性载体材料的形状可以是常规球形，所述惰性载体材料的数均直径可以是1至15mm，优选为1至13mm，更优选为1至10mm。即考虑到本发明所需的催化剂的机械性能和装填速率，可优选将所述惰性载体材料的数均直径限定在以上公开的范围内。

[0045] 与此同时，所述催化剂层被涂布于至少部分所述惰性载体材料上。尤其是所述催化剂层包含所述催化活性组分和所述无机纤维的混合物。

[0046] 所述催化剂可包含适用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂的常规组分作为所述活性组分，且优选含有至少钼(Mo)和铋(Bi)来确保所述催化活性。更优选地，所述催化剂层可包含由以下化学式1表示的催化活性组分。

[0047] [化学式1]

[0048] MoaBibAcBdCeOf

[0049] 在化学式1中，

[0050] Mo为钼；Bi为铋；A为选自Fe、Zn、Mn、Nb和Te中的一种或多种元素；B为选自Co、Rh和Ni中的一种或多种元素；C为选自Na、K、Li、Cs、Ta、Ca、Rb和Mg中的一种或多种元素；O为氧；以及

[0051] a、b、c、d、e和f为各元素的原子比，其中当a＝12时，b为0.1至10，c为0.1至10，d为0.1至15，e为0.001至10，以及f为根据各元素的氧化态所决定的数值。

[0052] 由化学式1表示的催化活性组分可在丙烯醛和丙烯酸制备中显示出优良的催化活性，并因而使得提供更加改善的反应活性成为可能。

[0053] 在这里，所述催化活性组分基于根据本发明的催化剂的总体积的体积分数可以是至少40体积％，优选为60至90体积％。即当在根据本发明的催化剂中的惰性载体材料和无机纤维的体积超过60体积％时，是不可取的，因为不能确保足够的催化活性。此外，当所述催化活性组分的体积分数太高时，也是不可取的，因为不能实现改善所述催化剂的机械性能的效果。

[0054] 与此同时，所述催化剂层包含无机纤维和所述催化活性组分。

[0055] 所述无机纤维以与所述催化活性组分混合的状态被涂布(或负载)于所述惰性载体材料上，其使得所述催化活性材料被更加稳定地负载于所述载体材料上，并同时能够改善所述催化剂的机械性能。

[0056] 特别地，根据本发明的催化剂满足以下关系式。

[0057] [关系式]

[0058] 0.1≤L/D≤0.2

[0059] 在所述关系式中，L为所述无机纤维的数均长度，以及D为所述涂布的催化剂层的平均厚度。

[0060] 即，制备根据本发明的催化剂以使得涂布于所述惰性载体材料上的催化剂层的平均厚度(D)与所述催化剂层中包含的无机纤维的数均长度(L)满足所述关系式。因此，相比于在所述催化剂层中不包含无机纤维或不满足所述关系式的负载催化剂，根据本发明的催化剂可展现出显著地改善的机械性能。

[0061] 所述催化活性组分可在一定程度上被负载于所述惰性载体材料上，即使在所述关系式中，L/D低于0.1或超过0.2时。不过，当L/D小于0.1时，其并不优选，因为所述催化剂的总体机械性能可能会降低，例如，所述催化剂的磨损率会升高而抗碎强度会降低。另外，当L/D大于0.2时，其并不优选，因为所述催化剂的机械性能可能会在一定程度上降低，且氧化反应产率可能会由于所述催化活性组分的减少而降低。

[0062] 根据本发明，通过对所述惰性载体材料的类型和直径、待形成的催化剂层的厚度、所述催化剂层中包含的催化活性组分的类型和含量、所述无机纤维的含量以及所述无机纤维的材料和长度等的全面考虑来确定L/D。

[0063] 作为非限定性实例，所述无机纤维的数均长度(L)可以是2mm以下、或0.05至2mm、或0.1至1.5mm或0.1至1mm，从而与所述催化活性组分均匀地混合。此外，所述无机纤维的数均直径可以是2至40μm、或2至30μm或4至20μm，并且所述催化剂层的平均厚度(D)可根据所述关系式1来确定。

[0064] 在本发明中，所述无机纤维的材料不作特别的限定，且可采用本发明所属领域的常规纤维。例如，为充分实现所述效果而对所述催化活性没有负面影响，优选所述无机纤维为选自玻璃纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维和二氧化硅-氧化铝纤维中的一种或多种纤维。

[0065] 根据本发明的催化剂中包含的无机纤维的含量可被限定在可充分展现出添加所述无机纤维所对应的所述效果以及所述催化活性不会降低的范围内。作为非限定性实例，每100重量份的所述催化活性组分，所述无机纤维的含量可以是2至15重量份，优选2至10重量份。

[0066] 根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

[0067] 将包含含有至少钼(Mo)和铋(Bi)的催化活性组分和无机纤维的粉末涂布于惰性载体材料上，以及

[0068] 煅烧所述涂布的惰性载体材料。

[0069] 作为将所述催化活性组分与所述无机纤维的混合物负载于球形惰性载体材料的表面上的方法，根据所述实施方式的方法采用了涂布方法而非浸渍方法，并且可控制所述无机纤维的数均长度和所述催化剂层的平均厚度以满足所述关系式。

[0070] 在这里，所述催化活性组分与所述无机纤维的混合物具有粉状形式。因此，作为将所述粉末涂布于所述惰性载体材料上的方法，可采用将所述惰性载体材料与所述粉末放入离心式旋转机或振动破碎机内并对其搅动的方法。此时，可向其中少量地加入溶剂，如水、醇类，或者水与醇类的混合溶液来使得顺利涂布。

[0071] 另外，作为在所述惰性载体材料上的所述粉末的涂布方法，可采用使所述惰性载体材料浸入包含所述粉末的浆料中的方法，或者在所述惰性载体材料上喷涂所述浆料的方法。不过，采用所述浆料的方法可降低总产率，因为与采用所述粉末的方法相比，其在所述涂布过程之后需要较长的干燥时间，并且在喷涂所述浆料的过程中，喷嘴可能会被所述无机纤维阻塞。

[0072] 所述涂布步骤可在室温下进行，并且在所述涂布步骤中，可控制所述无机纤维的数均长度(L)和所述催化剂层的平均厚度(D)以满足所述关系式。另外，可通过对所述惰性载体材料的数均直径、所述催化活性组分与所述无机纤维的类型和含量比以及整个催化剂中所述催化活性组分的体积分数等的全面考虑来进行所述涂布步骤。

[0073] 所述涂布的惰性催化材料可通过干燥和煅烧步骤而被制成根据本发明的用于制备丙烯醛和丙烯酸的催化剂。

[0074] 所述涂布的惰性载体材料的干燥为干燥所述涂布步骤中使用的溶剂的过程，作为一个非限定性实例，其可在90至200℃的温度下进行2至24小时。此外，在充分展现所述催化活性的方面有利的是在氧气氛、300至700℃下进行所述煅烧步骤2至7小时。

[0075] 以这种方式制得的催化剂可在由丙烯、异丁烯或叔丁醇获得丙烯醛和丙烯酸的催化气相氧化反应中显示出优良的活性。所述催化气相氧化反应可通过采用装有所述催化剂的多管固定床反应器(作为一个非限定性实例，配备有壳管型热交换器的多管固定床反应器)来进行。送入所述反应器中的原料与氧气的摩尔比可以是1:0.5至1:3，且所述反应可在0.1至10个大气压的压力、200至450℃下进行。

[0076] 下文中，为了更好地理解本发明，列举了优选实施例与对比实施例。不过，以下实施例仅用于说明本发明，本发明并不仅限于此或受其所限。

[0077] 制备实施例(催化活性组分的制备)

[0078] 在配备有搅拌器的5L玻璃反应器中，将约1000g的钼酸铵溶解于约2500mL的蒸馏水中，同时加热至约90℃，从而制得第一溶液。

[0079] 单独地，将约84g的硝酸溶解于约500mL的蒸馏水中，同时向其中加入约503.73g的硝酸铋、约267g的硝酸铁、约755.54g的硝酸钴和约19.09g的硝酸钾，将其混合，从而制得第二溶液。

[0080] 通过将所述第一溶液与所述第二溶液混合，同时维持温度在约40℃，制得了悬浮液。在电烘箱中将制得的悬浮液在约130℃下干燥约24小时之后，将干燥的材料粉碎至约130μm以下的直径，同时搅拌约2小时，从而获得了粉状材料。

[0081] 实施例1

[0082] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约120μm)的混合物。

[0083] 在将约500g的具有约2.8mm的数均直径的氧化铝球装入离心式旋转机之后，在向其中添加所述催化活性组分和所述二氧化硅-氧化铝纤维和水若干次的同时，进行涂布步骤。通过在约130℃下干燥所述涂布的氧化铝球约12小时，并在氧气氛、约500℃下煅烧其约5小时而获得了所述催化剂。确定了所述催化活性组分中除氧之外的元素的组成比为Mo12Bi2.2Fe1.4Co5.5K0.4。

[0084] 所述催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.1)，并且所负载的催化活性材料的量(＝(涂布的催化活性材料的重量)/(所用的载体材料的重量)*100)为约250％。

[0085] 实施例2

[0086] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约140μm)的混合物。除了控制所述涂布步骤中所述氧化铝球上的所述催化活性组分与所述二氧化硅-氧化铝纤维的混合物的涂布数量，以使得最终的催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.12)之外，以与实施例1中相同的方法获得催化剂。

[0087] 实施例3

[0088] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约180μm)的混合物。除了控制所述涂布步骤中所述氧化铝球上的所述催化活性组分与所述二氧化硅-氧化铝纤维的混合物的涂布数量，以使得最终的催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.15)之外，以与实施例1中相同的方法获得催化剂。

[0089] 实施例4

[0090] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约220μm)的混合物。除了控制所述涂布步骤中所述氧化铝球上的所述催化活性组分与所述二氧化硅-氧化铝纤维的混合物的涂布数量，以使得最终的催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.18)之外，以与实施例1中相同的方法获得催化剂。

[0091] 实施例5

[0092] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约240μm)的混合物。除了控制所述涂布步骤中所述氧化铝球上的所述催化活性组分与所述二氧化硅-氧化铝纤维的混合物的涂布数量，以使得最终的催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.2)之外，以与实施例1中相同的方法获得催化剂。

[0093] 对比实施例1

[0094] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约84μm)的混合物。除了控制所述涂布步骤中所述氧化铝球上的所述催化活性组分与所述二氧化硅-氧化铝纤维的混合物的涂布数量，以使得最终的催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.07)之外，以与实施例1中相同的方法获得催化剂。

[0095] 对比实施例2

[0096] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约300μm)的混合物。除了控制所述涂布步骤中所述氧化铝球上的所述催化活性组分与所述二氧化硅-氧化铝纤维的混合物的涂布数量，以使得最终的催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.25)之外，以与实施例1中相同的方法获得催化剂。

[0097] 对比实施例3

[0098] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约360μm)的混合物。除了控制所述涂布步骤中所述氧化铝球上的所述催化活性组分与所述二氧化硅-氧化铝纤维的混合物的涂布数量，以使得最终的催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.3)之外，以与实施例1中相同的方法获得催化剂。

[0099] 对比实施例4

[0100] 制备每100重量份的根据制备实施例的催化活性组分包含5重量份的二氧化硅-氧化铝纤维(数均直径：约10μm，数均长度：约480μm)的混合物。除了控制所述涂布步骤中所述氧化铝球上的所述催化活性组分与所述二氧化硅-氧化铝纤维的混合物的涂布数量，以使得最终的催化剂的涂布的催化剂层的平均厚度为约1.2mm(根据关系式的L/D为约0.4)之外，以与实施例1中相同的方法获得了所述催化剂。

[0101] 对比实施例5

[0102] 除了将所述催化活性组分涂布于所述氧化铝球上而不向其中添加所述二氧化硅-氧化铝纤维之外，以与实施例1中相同的方法获得催化剂。

[0103] 对比实施例6

[0104] 通过将在干燥制备实施例中的悬浮液之后获得的粉碎的粉末材料挤出为具有约5mm的外径和约5.5mm的长度的圆柱形，并将其在空气氛、约500℃下煅烧约5小时而获得了圆柱形催化剂。

[0105] 实验实施例1(催化剂机械性能的测量)

[0106] 通过以下方法测量根据实施例和对比实施例的各催化剂的强度、磨损率和抗碎强度，结果列于以下表1中。

[0107] 1)冲击强度(kgf/cm2)：通过采用颗粒破碎强度测试仪(型号名：GCS测试仪(ASTM D-4179&D-6175)，制造商：VINCI科技)而测量。

[0108] 2)磨损率(％)：通过采用磨损测试仪(型号名：转鼓磨损测试仪(ASTM D-4058-96)，制造商：VINCI科技)以30rpm的条件进行30分钟而测量。

[0109] 3)抗碎强度(％)：以2mm网覆盖6000mm直径反应管的底部之后，向所述反应管中倒入100g的所述催化剂，然后用3.5mm网筛分。测量留在所述3.5mm网上的所述催化剂的重量，根据以下等式计算所述抗碎强度。

[0110] 抗碎强度＝[(留在网上的所述催化剂的重量)/(所述倒入的催化剂的重量)*100][0111] 【表1】

[0112]

[0113] 实验实施例2(催化剂的活性的测量)

[0114] (1)在根据实施例和对比实施例的各催化剂的存在下，通过丙烯(原料)的催化气相氧化反应制得丙烯醛和丙烯酸。所述反应在配备有壳管型热交换器的多管固定床反应器(管内径：1英寸(25.4mm)，壳直径：350mm，催化剂装填区段长度：3000mm)中进行，且所述反应在约305℃的反应温度，同时以1500h-1的空速流入原料混合气体(丙烯：8体积％，氧气：14体积％，水蒸气：18体积％，惰性气体：60体积％)来进行。

[0115] 通过以下等式计算丙烯的转化率、丙烯醛的选择性以及产率，结果列于以下表2中。

[0116] 1)丙烯的转化率(％)＝[(反应的丙烯的摩尔量)/(供应的丙烯的摩尔量)]*100[0117] 2)丙烯醛的选择性(％)＝[(产生的丙烯醛的摩尔量)/(反应的丙烯的摩尔量)]*100

[0118] 3)产率(％)＝[(产生的丙烯醛和丙烯酸的摩尔量)/(供应的丙烯的摩尔量)]*100[0119] 【表2】

[0120]催化剂 丙烯的转化率(％) 丙烯醛的选择性(％) 产率(％)
实施例1 98.3 94.1 92.5
实施例2 98.6 94.3 92.9
实施例3 98.4 94.3 92.8
实施例4 98.3 94.5 92.9
实施例5 98.4 94.1 92.6
对比实施例1 98.1 93.9 92.1
对比实施例2 98.1 94.1 92.3
对比实施例3 98.2 94.0 92.3
对比实施例4 98.0 94.0 92.1
对比实施例5 98.2 93.6 91.9
对比实施例6 98.3 92.0 90.4

[0121] 如表1和2所示，证实了根据实施例的催化剂不仅在催化活性方面，还在机械性能，如冲击强度、磨损率和抗碎强度等方面优于根据对比实施例的催化剂。