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近年来,随着我国煤制甲醇产业的迅速发展,导致甲醇产能严重过剩,开发甲醇下游产品具有非常重要的意义。而二甲氧基甲烷(DMM)是甲醇的低毒绿色环保的衍生物,主要应用于医药和香水制造行业。同时,由于DMM较高的含氧量以及十六烷值,被人们广泛用作环保型的柴油添加剂。目前,工业化的甲醇制DMM工艺多采用两步法,即甲醇先氧化制得甲醛,然后再由甲醇与甲醛缩合得到DMM,该工艺方法反应温度高、设备腐蚀严重、反应过程较为复杂。因此,将传统两步法工艺进行偶合,实现甲醇一步法选择性氧化制DMM的研究具有非常重要的应用价值,该反应过程需要催化剂同时具有氧化活性中心和酸活性中心。研究发现,V2O5/TiO2对甲醇选择性氧化制DMM具有较好的反应活性,但是DMM的选择性较低。本文针对V2O5/TiO2催化剂进行改性,以期提高甲醇制DMM的选择性。主要研究内容和结论如下：(1)浸渍H2SO4改性后的V2O5/TiO2,催化剂的酸性质得到改善。硫酸改性不改变V2O5/TiO2中钒氧物种的分散性和氧化还原性,但能显著提高催化剂的酸性。适量硫酸改性能显著提高催化剂的甲醇转化率和DMM选择性。硫酸改性后的HS-V2O5/TiO2 (W(SO42-)=10%, W(V2O5)=10%)在反应温度150℃时,甲醇的转化率为70.52%,DMM的选择性高达91.92%,明显高于未硫酸改性的催化剂。(2) V2O5/TiO2催化剂负载硫酸盐改性,不同的硫酸盐改性对催化剂的酸性和氧化能力有很大影响。研究发现,经Ce(SO4)2改性后,催化剂的酸性得到有效提高的同时,催化剂的氧化性能未被削弱,使得其具有良好的反应性能,在反应温度160℃时,甲醇转化率为33.7%,DMM选择性为98.2%。(3)采用溶剂热法制备Ce、Si以及S掺杂改性的Ti02载体,负载V205得到催化剂。Ce掺杂改性后,有利于提高催化剂表面钒氧物种的分散性,钒氧物种主要以孤立的和聚合态的形式存在,Ce/Ti摩尔比为0.01,V205负载量为10%的10V/1Ce-TiO2的催化剂在反应温度160℃时,甲醇的转化率为39.6%,几乎全部选择性氧化得到DMM,其选择性高达99.9%。Si掺杂后,影响了催化剂表面酸强度和氧化还原能力,随着Si掺杂量增加,催化剂表面酸量逐渐增加且表面钒氧物种更容易被还原。V205负载含量为10%的10V/1Si-TiO2在反应温度160℃时,甲醇转化率为42.7%,DMM选择性为97.4%。S掺杂改性后,催化剂的酸量随着S掺杂量的增大而逐渐增加,且催化剂表面上的钒氧物种主要以孤立的和聚合态的形式存在,当S掺杂含量为5%,V205负载量为10%的催化剂,在较低反应温度下,具有较高的DMM选择性。反应温度15℃下,DMM的选择性高达98.4%,但温度达到或高于160℃后,DMM选择性迅速下降。