CN110479244A - 钼基催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钼基催化剂，包括活性组分钼和载体，所述活性组分钼以单质Mo和MoOx的形式存在，其中0<x≤3，所述载体为金属氧化物，表面具有氧空位，所述活性组分钼中的单质Mo与所述氧空位结合，形成Mo‑[O]‑M结构，其中[O]代表所述氧空位，M为所述载体中的金属元素，所述活性组分钼呈纳米颗粒状分布于所述载体表面。本发明进一步涉及所述钼基催化剂或所述制备方法得到的钼基催化剂在醇和烃类物质的氧化反应中的应用。

Description

钼基催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及催化剂技术领域，特别是涉及一种钼基催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
钼基催化剂在丙烯氧化以及氨氧化反应中是一种典型的催化剂，此外还应用于一些烃类的氧化脱氢反应。由于氧化反应多数放热明显，导致反应过程中催化剂床层热点温度过高，易造成活性中心的团聚和流失，最终导致催化剂逐渐失活且再生困难。
钼基催化剂分为非负载型和负载型催化剂，非负载型催化剂活性成分容易团聚，稳定性差。目前的钼基催化剂多为负载型催化剂，传统负载型催化剂的制备方法包括浸渍法、混捏法、共沉淀法、离子交换法等，目前工业上较多地使用浸渍法和混捏法。混捏法是早期的催化剂制备方法，该方法是将金属及助剂组分化合物、载体粉末与黏结剂混合在一起，然后经捏合、成型、烘干和焙烧制得催化剂。该方法优点是制备过程简单，但缺点是活性金属组分分散性差。浸渍法是目前制备负载型催化剂最常用的方法，该方法先制备载体，然后将含有活性组分的溶液浸渍负载在载体上，最后经干燥、焙烧等步骤制得催化剂。该方法所制备催化剂上金属分散性相对较好，但活性金属组分与载体间相互作用较弱，仍然存在活性组分高温易聚集烧结等缺点。
发明内容
基于此，有必要针对催化剂活性成分易团聚和流失的问题，提供一种钼基催化剂及其制备方法和应用。
本发明提供一种钼基催化剂，包括活性组分钼和载体，所述活性组分钼以单质Mo和MoOx的形式存在，其中0<x≤3，所述载体为金属氧化物，表面具有氧空位，所述活性组分钼中的单质Mo与所述氧空位结合，形成Mo-[O]-M结构，其中[O]代表所述氧空位，M为所述载体中的金属元素，所述活性组分钼呈纳米颗粒状分布于所述载体表面。
在其中一个实施例中，所述活性组分钼的粒径小于等于5nm。
在其中一个实施例中，所述活性组分钼的粒径小于等于1nm。
在其中一个实施例中，所述活性组分钼的存在形式中单质Mo的含量为60％至100％。
在其中一个实施例中，所述载体包括第一载体，所述第一载体包括Ti、Zr、Ce、V、Cr、Mn、Fe、Zn、Ga、Ge、Sn、Bi、Y、Nb、La、Re中的一种元素或多种元素的氧化物，优选的，所述第一载体包括Ti、Zr、Ce、Mn、Fe、Zn、Ga、Sn、Bi、La、Re中的一种或多种元素的氧化物。
在其中一个实施例中，所述载体包括所述第一载体和第二载体，所述第二载体包括Si、Al、Mg、Ca、B中的一种元素或多种元素的氧化物。
在其中一个实施例中，所述活性组分钼的负载量按质量百分数记为0.1％至50％。
本发明提供一种钼基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将钼的前驱体负载在载体上并进行干燥，得到第一固体，所述载体为氧化物；
将所述第一固体置于惰性气体中进行第一次煅烧，得到第二固体；
将所述第二固体置于还原性气体中进行第二次煅烧，得到钼基催化剂。
在其中一个实施例中，所述第一次煅烧的步骤中，煅烧温度为600℃至1000℃，煅烧时间为0.1小时至12小时。
在其中一个实施例中，所述第二次煅烧的步骤中，煅烧温度为300℃至800℃，煅烧时间为0.1小时至24小时。
在其中一个实施例中，所述载体含有本征氧空位。
在其中一个实施例中，所述钼的前躯体为钼酸或可溶性钼酸盐，选自(NH4)2Mo2O7、(NH4)2Mo4O13·2H2O、H2MoO4、K2MoO4、(NH4)6Mo7O24·4H2O、Na2MoO4·2H2O中的一种或多种；所述载体包括第一载体，所述第一载体选自Ti、Zr、Ce、V、Cr、Mn、Fe、Zn、Ga、Ge、Sn、Bi、Y、Nb、La、Re中的一种元素或多种元素的氧化物，优选为Ti、Zr、Ce、Mn、Fe、Zn、Ga、Sn、Bi、La、Re中的一种或多种元素的氧化物。
在其中一个实施例中，所述载体包括所述第一载体和第二载体，所述第二载体选自Si、Al、Mg、Ca、B中的一种元素或多种元素的氧化物。
在其中一个实施例中，所述钼的前躯体与所述载体的质量比为1至30。
在其中一个实施例中，所述还原性气体包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、1,3-丁二烯、一氧化碳中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述钼基催化剂包括载体和活性组分钼，所述活性组分钼的粒径小于等于5nm。
在其中一个实施例中，所述钼基催化剂包括载体和活性组分钼，所述活性组分钼的粒径小于等于1nm。
本发明还提供所述的钼基催化剂或所述的制备方法得到的钼基催化剂在醇和烃类物质的氧化反应中的应用。
在其中一个实施例中，所述氧化反应包括甲醇氨氧化制备氢氰酸、丙烯氨氧化制备丙烯腈、丙烯氧化制备丙烯醛、丁烷氧化制备马来酸酐、环己烷氧化制备环己酮和环己醇、邻二甲苯氧化制备苯酐、对二甲苯氧化制备对苯二甲酸、羟甲基糠醛氧化制备呋喃二甲酸、维生素E生产中制备三甲基苯醌中的一种或多种。
本发明实施例提供的钼基催化剂，采用具有氧空位的载体负载活性组分钼，活性组分以单质Mo和MoOx(0<x≤3)的形式存在的，单质Mo与氧空位之间具有强的界面作用，可使活性组分钼与载体表面结合更牢固，同时使得该钼基催化剂具有优异的催化活性，并且由于活性组分单质Mo和与载体表面氧空位之间强的相互作用，该钼基催化剂中活性组分钼能够呈高分散的纳米颗粒状分布于载体表面，其粒径尺寸能够达到5nm，甚至1nm以下，这样高分散状态的催化剂活性位点暴露率极高，具有优异的催化活性和选择性，同时由于活性组分钼与载体表面氧空位之间强的界面作用，能够有效稳定该超细纳米颗粒，防止其团聚和流失。
本发明实施例提供的钼基催化剂的制备方法，采用可形成氧空位的载体负载活性组分钼，通过两次煅烧制备得到高分散度的钼基催化剂，第一次煅烧在空气或惰性气体中，第二次煅烧在还原性气体中，经过两次煅烧得到以单质Mo为主要活性组分的钼基催化剂，并且该制备方法使得载体表面形成大量氧空位，活性组分中的单质Mo与载体表面的氧空位形成Mo-[O]-M结构，使活性组分与载体之间形成强的界面作用，从而使得活性组分能够呈纳米颗粒状分布于所述载体表面，其颗粒粒径能够达到5nm，甚至1nm以下，并且使得该催化剂的活性组分不易团聚和流失，同时具有优异的催化活性。
附图说明
图1为本发明实施例5制备的催化剂透射电镜扫描照片；
图2为本发明对比例1制备的催化剂透射电镜扫描照片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种钼基催化剂，包括活性组分钼和载体，所述活性组分钼以单质Mo和MoOx的形式存在，其中0<x≤3，所述载体为金属氧化物，表面具有氧空位，所述活性组分钼中的单质Mo与所述氧空位结合，形成Mo-[O]-M结构，其中[O]代表所述氧空位，M为所述氧化物载体中的金属元素，所述活性组分钼呈纳米颗粒状分布与所述载体表面。
本发明实施例提供的钼基催化剂，采用具有氧空位的载体负载活性组分钼，活性组分以单质Mo和MoOx(0<x≤3)的形式存在的，单质Mo与氧空位之间具有强的界面作用，可使活性组分钼与载体表面结合更牢固，同时使得该钼基催化剂具有优异的催化活性，并且由于活性组分单质Mo和与载体表面氧空位之间强的相互作用，该钼基催化剂中活性组分钼能够呈高分散的纳米颗粒状分布于载体表面，这样高分散状态的催化剂活性位点暴露率极高，具有优异的催化活性和选择性，同时由于活性组分钼与载体表面氧空位之间强的界面作用，能够有效稳定该超细纳米颗粒，防止其团聚和流失。
在一实施例中，所述活性组分钼的粒径小于等于5nm。在另一实施例中，所述活性组分钼的粒径小于等于1nm。所述活性组分的粒径越小，表面暴露的原子数越多，活性位点越多，催化剂活性越高。
在一实施例中，所述活性组分钼中MoOx包括MoO、MoO2、MoO3中的一种或多种。
所述活性组分钼以单质Mo和MoOx的形式存在，其中，单质Mo与所述载体表面氧空位的具有强的界面作用，可形成Mo-[O]-M结构，提高所述活性组分的分散度。在一实施例中，所述单质Mo的含量为60％至100％。
为了保证所述钼基催化剂中活性组分钼的高分散度以及防止活性组分钼的团聚和流失，所述载体表面具有大量的氧空位。
在一实施例中，所述载体包括第一载体，所述第一载体为金属氧化物，可包括Ti、Zr、Ce、V、Cr、Mn、Fe、Zn、Ga、Ge、Sn、Bi、Y、Nb、La、Re中的一种元素或多种元素的氧化物，优选的，所述第一载体包括Ti、Zr、Ce、Mn、Fe、Zn、Ga、Sn、Bi、La、Re中的一种或多种元素的氧化物。所述Ti、Zr、Ce、Mn、Fe、Zn、Ga、Sn、Bi、La、Re中的一种或多种元素的氧化物表面可包含更高浓度的氧空位，与所述单质Mo之间存在更强的界面作用，其结合更牢固更稳定，可使所述活性组分的分散度更高。
在另一实施例中，所述载体包括上述的第一载体和第二载体，所述第二载体可包括Si、Al、Mg、Ca、B中的一种元素或多种元素的氧化物。所述第二载体表面可包含的氧空位浓度较低，与所述单质Mo之间的界面作用较弱，所述第一载体与所述第二载体的配合可使所述载体具有更好的氧空位浓度和更好的负载作用。
所述催化剂的粒径和比表面积无特别限制，在更利于所述活性组分钼的负载和分散的情况下，所述催化剂的粒径可优选为0.03μm至0.5μm，比表面积可选优为20m2/g至230m2/g。
在一实施例中，所述活性组分钼的负载量按质量百分数记为0.1％至50％。
本发明实施例还提供一种钼基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S10，将钼的前躯体负载在载体上并进行干燥，得到第一固体，所述载体为氧化物；
S20，将第一固体置于惰性气体中进行第一次煅烧，得到第二固体；
S30，将第二固体置于还原性气体中进行第二次煅烧，得到钼基催化剂。
本发明实施例提供的钼基催化剂的制备方法，采用可形成氧空位的载体负载活性组分钼，通过两次煅烧制备得到高分散度的钼基催化剂，第一次煅烧在空气或惰性气体中，第二次煅烧在还原性气体中，经过两次煅烧得到以单质Mo为主要活性组分的钼基催化剂，并且该制备方法使得载体表面形成大量氧空位，活性组分中的单质Mo与载体表面的氧空位形成Mo-[O]-M结构，使活性组分与载体之间形成强的界面作用，从而使得活性组分能够呈纳米颗粒状分布于所述载体表面，其颗粒粒径能够达到5nm，甚至1nm以下，并且使得该催化剂的活性组分不易团聚和流失，同时具有优异的催化活性。
步骤S10中，所述载体可包含本征氧空位，也可不含本征氧空位，在之后的所述第一次煅烧或所述第二次煅烧过程中形成氧空位。
根据本发明实施例的催化剂的制备方法，对钼的前躯体的种类无特别限制，可以为常规选择。所述钼的前躯体可以为各种在25℃下可溶于水，能够提供离子形式的Mo的物质，例如，可以为钼酸或可溶性钼酸盐，优选的，所述钼的前躯体可选自(NH4)2Mo2O7、(NH4)2Mo4O13·2H2O、H2MoO4、K2MoO4、(NH4)6Mo7O24·4H2O、Na2MoO4·2H2O中的一种或多种。
本发明实施例提供的催化剂的制备方法中，所述载体可包括第一载体或者包括第一载体和第二载体，所述第一载体选自Ti、Zr、Ce、V、Cr、Mn、Fe、Zn、Ga、Ge、Sn、Bi、Y、Nb、La、Re中的一种元素或多种元素的氧化物，优选为Ti、Zr、Ce、Mn、Fe、Zn、Ga、Sn、Bi、La、Re中的一种或多种元素的氧化物，所述第二载体选自Si、Al、Mg、Ca、B中的一种元素或多种元素的氧化物。
在一实施例中，所述钼的前躯体与所述载体的质量比为1至30。
在一实施例中，步骤S10，将钼的前躯体负载在载体上并进行干燥的方法为浸渍法，包括将所述载体分散并浸渍在所述钼的前躯体溶液中，使所述钼的前躯体负载在所述载体上。浸渍可以采用过量浸渍法，将所述载体浸泡在过量的所述钼的前躯体溶液中进行搅拌，然后将多余的溶剂蒸干，对蒸干溶剂时的温度没有特别的限定，但是进一步考虑到时间成本和浸渍效率，优选地，所述蒸干溶剂时的温度为60℃至80℃。该步骤中采用过量浸渍法可使所述钼的前躯体更均匀的分散在所述载体的表面。
步骤S20，将所述第一固体置于空气或惰性气体中进行第一次煅烧，一方面使所述钼的前驱体煅烧为氧化物，另一方面可使所述载体表面形成氧空位。所述第一次煅烧的煅烧温度为600℃至1000℃，煅烧时间为0.1小时至12小时。所述惰性气体可包括氮气、氩气、氦气、氖气、氪气、氙气中的一种或多种。
步骤S30，将所述第二固体置于还原性气体中进行第二次煅烧，一方面可继续在所述载体表面产生氧空位，进一步提高载体表面氧空位的浓度，另一方面在还原性气体作用下，经过所述第一次煅烧后形成的所述氧化物可被还原为单质Mo及各种氧化态的氧化物，而所述单质Mo可与所述载体表面的氧空位结合，形成Mo-[O]-M，使所述载体的晶型发生变化，诱导所述活性组分钼颗粒在分散，进一步提高所述活性组分钼的分散度，使所述活性组分钼呈纳米颗粒状分布于所述载体表面。在一实施例中，该制备方法制备的所述钼基催化剂中活性组分钼的颗粒粒径小于5nm。在另一实施例中，该制备方法制备的所述钼基催化剂中活性组分钼的颗粒粒径小于1nm。
所述还原性气体可包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、1,3-丁二烯、一氧化碳中的一种或多种。
本发明实施例提供的钼基催化剂的制备方法，原料价格低廉，简单，易于规模化生产，并且所制备的钼基催化剂中活性组分分散度高，可以实现活性组分钼的粒径5nm甚至1nm以下，并且活性组分中包含单质钼，具有优异的催化活性和选择性，并且活性组分与载体之间的结合作用强，活性组分不易团聚和流失，催化剂的稳定性更好。
本发明实施例进一步提高所述的钼基催化剂或所述的制备方法得到的钼基催化剂在醇和烃类物质的氧化反应中的应用。
所述氧化反应可包括甲醇氨氧化制备氢氰酸、丙烯氨氧化制备丙烯腈、丙烯氧化制备丙烯醛、丁烷氧化制备马来酸酐、环己烷氧化制备环己酮和环己醇、邻二甲苯氧化制备苯酐、对二甲苯氧化制备对苯二甲酸、羟甲基糠醛氧化制备呋喃二甲酸、维生素E生产中制备三甲基苯醌中的一种或多种。
实施例1
S10，称取1g四水合钼酸铵溶于30mL水中，加入5g氧化锆，80℃下搅拌直至溶剂被蒸干，得到第一固体；
S20，将得到的第一固体置于氮气气氛下煅烧1小时，升温速率为3℃/min，维持温度为800℃，得到第二固体；
S30，将第二固体置于氢气气氛下还原8小时，温度为500℃，升温速率为3℃/min，自然冷却至室温即可得到钼基催化剂。
实施例2
与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，载体为氧化铈。
实施例3
与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，载体为氧化钛。
实施例4
与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，载体为氧化铌。
实施例5
与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，载体为氧化铁、氧化铝、氧化锰和氧化锆的混合氧化物。
实施例6
与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，载体为氧化钛和氧化硅的混合氧化物。
实施例7
与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于，载体为氧化铋、五氧化二钒和氧化铝的混合氧化物。
对比例1
与实施例1的制备方法不同之处在于，步骤S30中，第二固体不在还原性气体中煅烧，仍在氮气气氛下煅烧相同的时间，温度也同样为500℃，升温速率也为3℃/min，自然冷却至室温即可得到催化剂。
用透射电镜观察实施例1-7以及对比例1制备的催化剂，并利用图像处理软件测量、统计、平均化处理，得到实施例1-7以及对比例1制备的催化剂中活性组分颗粒的平均粒径，结果如表A所示，其中图1为实施例5所制备的催化剂的透射电镜照片，图2为对比例1制备的催化剂的透射电镜照片。
表A
活性组分颗粒的平均粒径
实施例1所制备的催化剂 0.77nm
实施例2所制备的催化剂 0.68nm
实施例3所制备的催化剂 0.69nm
实施例4所制备的催化剂 0.61nm
实施例5所制备的催化剂 0.56nm
实施例6所制备的催化剂 0.72nm
实施例7所制备的催化剂 0.69nm
对比例1所制备的催化剂 23.76nm
应用例1催化甲醇氨氧化制备氢氰酸
采用实施例5及对比例1中制备的催化剂催化该反应。具体反应条件为：采用固定床反应器，装填80g催化剂，质量空速为0.34h-1，氨气与甲醇的摩尔比为1.03：1，空气与甲醇的摩尔比为290:1，反应温度设定为390℃。
经过气相色谱分析，实施例7以及对比例得到的催化剂性能如表1所示。
表1
应用例2催化丙烯氧化制备丙烯醛
采用实施例7及对比例1中制备的催化剂催化该反应。具体反应条件为：采用固定床反应器，装填50g催化剂，反应原料为含15vol.％(体积比)丙烯、85vol.％(体积比)空气的混合气体，质量空速为1500h-1，反应温度设定为320℃。
经过气相色谱分析，实施例7以及对比例1得到的催化剂性能如表2所示。
表2
应用例3催化丙烯氨氧化制备丙烯腈
采用实施例7及对比例1中制备的催化剂催化该反应。具体反应条件为：采用40mL流化床反应器，丙烯以0.07h-1的空速进料，氨气与丙烯的摩尔比为1.04，空气与丙烯的摩尔比为10，反应温度设定为430℃。
经过气相色谱分析，实施例7以及对比例1得到的催化剂性能如表3所示。
表3
应用例4催化正丁烷氧化制备马来酸酐
采用实施例7及对比例1中制备的催化剂催化该反应。具体反应条件为：采用固定床反应器，装填50g催化剂，反应原料为含1.7vol.％(体积比)正丁烷、98.3vol.％(体积比)空气的混合气体，质量空速为1500h-1，反应温度设定为400℃。
经过气相色谱分析，实施例7以及对比例1得到的催化剂性能如表4所示。
表4
应用例5催化邻二甲苯氧化制备苯酐
采用实施例7及对比例1中制备的催化剂催化该反应。具体反应条件为：采用固定床反应器，装填50g催化剂，反应原料为含3.3vol.％(体积比)正丁烷、96.7vol.％(体积比)空气的混合气体，质量空速为1500h-1，反应温度设定为360℃。
经过气相色谱分析，实施例7以及对比例1得到的催化剂性能如表5所示。
表5
应用例6催化羟甲基糠醛氧化制备呋喃二甲酸及其酯
采用实施例1-2以及对比例1中制备的催化剂催化该反应。具体反应条件为：采用不锈钢高压反应釜，加入100mg催化剂、100mg羟甲基糠醛、5mL甲醇，随后充入3MPa标准空气(79vol％N2和21vol％O2的混合气体，VOL为体积比)，于800rpm搅拌速度下加热至120℃，反应时间5小时。
经过气相色谱分析，实施例1-2以及对比例1得到的催化剂性能如表6所示。
表6
催化剂种类 呋喃二甲酸二甲酯的摩尔收率(％)
实施例1所制催化剂 86.6
实施例2所制催化剂 84.7
对比例1所制催化剂 43.6％
应用例7催化对二甲苯氧化制备对苯二甲酸及其酯
采用实施例1-2及对比例1中制备的催化剂催化该反应。具体反应条件为：采用不锈钢高压反应釜，加入100mg催化剂、100mg对二甲苯、5mL甲醇，随后充入3MPa标准空气(79vol％N2和21vol％O2的混合气体，vol为体积比)，于800rpm搅拌速度下加热至120℃，反应时间5小时。
经过气相色谱分析，实施例1-2以及对比例1得到的催化剂性能如表7所示。
表7
催化剂种类 对苯二甲酸二甲酯的摩尔收率(％)
实施例1所制催化剂 89.4
实施例2所制催化剂 88.6
对比例1所制催化剂 60.3％
应用例8催化2,5,6-三甲基苯酚氧化制备三甲基苯醌
采用实施例1-7以及对比例1中制备的催化剂催化该反应。具体反应条件为：采用25mL三口烧瓶，加入50mg催化剂、200mg 2,5,6-三甲基苯酚、5mL乙醇、2mL双氧水(30wt％H2O2)，于800rpm搅拌速度下加热至30℃，反应时间3小时。
经过气相色谱分析，实施例1-7及对比例1得到的催化剂性能如表8所示。
表8
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种钼基催化剂，其特征在于，包括活性组分钼和载体，所述活性组分钼以单质Mo和MoOx的形式存在，其中0<x≤3，所述载体为金属氧化物，表面具有氧空位，所述活性组分钼中的单质Mo与所述氧空位结合，形成Mo-[O]-M结构，其中[O]代表所述氧空位，M为所述载体中的金属元素，所述活性组分钼呈纳米颗粒状分布于所述载体表面。
2.根据权利要求1所述的钼基催化剂，其特征在于，所述活性组分钼的粒径小于等于5nm，优选的，所述活性组分钼的粒径小于等于1nm。
3.根据权利要求1所述的钼基催化剂，其特征在于，所述活性组分钼的存在形式中单质Mo的含量为60％至100％。
4.根据权利要求1所述的钼基催化剂，其特征在于，所述载体包括第一载体，所述第一载体包括Ti、Zr、Ce、V、Cr、Mn、Fe、Zn、Ga、Ge、Sn、Bi、Y、Nb、La、Re中的一种元素或多种元素的氧化物，优选的，所述第一载体包括Ti、Zr、Ce、Mn、Fe、Zn、Ga、Sn、Bi、La、Re中的一种或多种元素的氧化物。
5.根据权利要求4所述的钼基催化剂，其特征在于，所述载体包括所述第一载体和第二载体，所述第二载体包括Si、Al、Mg、Ca、B中的一种元素或多种元素的氧化物。
6.根据权利要求1所述的钼基催化剂，其特征在于，所述活性组分钼的负载量按质量百分数记为0.1％至50％。
7.一种钼基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将钼的前驱体负载在载体上并进行干燥，得到第一固体，所述载体为氧化物；
将所述第一固体置于惰性气体中进行第一次煅烧，得到第二固体；
将所述第二固体置于还原性气体中进行第二次煅烧，得到钼基催化剂。
8.根据权利要求7所述的钼基催化剂，其特征在于，所述第一次煅烧的步骤中，煅烧温度为600℃至1000℃，煅烧时间为0.1小时至12小时。
9.根据权利要求7所述的钼基催化剂，其特征在于，所述第二次煅烧的步骤中，煅烧温度为300℃至800℃，煅烧时间为0.1小时至24小时。
10.根据权利要求7所述的钼基催化剂，其特征在于，所述载体含有本征氧空位。
11.根据权利要求7所述的钼基催化剂，其特征在于，所述钼的前躯体为钼酸或可溶性钼酸盐，选自(NH4)2Mo2O7、(NH4)2Mo4O13·2H2O、H2MoO4、K2MoO4、(NH4)6Mo7O24·4H2O、Na2MoO4·2H2O中的一种或多种；所述载体包括第一载体，所述第一载体选自Ti、Zr、Ce、V、Cr、Mn、Fe、Zn、Ga、Ge、Sn、Bi、Y、Nb、La、Re中的一种元素或多种元素的氧化物，优选为Ti、Zr、Ce、Mn、Fe、Zn、Ga、Sn、Bi、La、Re中的一种或多种元素的氧化物。
12.根据权利要求11所述的钼基催化剂，其特征在于，所述载体包括所述第一载体和第二载体，所述第二载体选自Si、Al、Mg、Ca、B中的一种元素或多种元素的氧化物。
13.根据权利要求7所述的钼基催化剂，其特征在于，所述钼的前躯体与所述载体的质量比为1至30。
14.根据权利要求7所述的钼基催化剂，其特征在于，所述还原性气体包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丙二烯、正丁烷、异丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、1,3-丁二烯、一氧化碳中的一种或多种。
15.根据权利要求7所述的钼基催化剂，其特征在于，所述钼基催化剂包括载体和活性组分钼，所述活性组分钼的粒径小于等于5nm，优选的，所述活性组分钼的粒径小于等于1nm。
16.如权利要求1-6任一项所述的钼基催化剂或权利要求7-15任一项所述的制备方法得到的钼基催化剂在醇和烃类物质的氧化反应中的应用。
17.根据权利要求16所述的应用，其特征在于，所述氧化反应包括甲醇氨氧化制备氢氰酸、丙烯氨氧化制备丙烯腈、丙烯氧化制备丙烯醛、丁烷氧化制备马来酸酐、环己烷氧化制备环己酮和环己醇、邻二甲苯氧化制备苯酐、对二甲苯氧化制备对苯二甲酸、羟甲基糠醛氧化制备呋喃二甲酸、维生素E生产中制备三甲基苯醌中的一种或多种。
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