[發明專利]一種生物質糖醇氫解催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910731143.2
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110327923B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 王鐵軍;余雅玲;仇松柏;張淺;秦延林;馬宇飛
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B01J23/652
• 分類號: B01J23/652;B01J37/03;B01J37/18;C10L1/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

本發明屬于催化劑的技術領域，尤其涉及一種生物質糖醇氫解催化劑及其制備方法和應用。本申請提供了生物質糖醇氫解催化劑，包括：CMK?3介孔碳載體；負載在CMK?3介孔碳載體上的Ru；負載在CMK?3介孔碳載體上的Mo；Ru負載量為1.0?5.0wt％；Mo的負載量為1.0?10wt％。本申請還提供了其制備方法，包括以下步驟：將CMK?3介孔碳載體、乙酰丙酮釕溶液與乙酰丙酮鉬溶液混合，然后依次進行干燥和焙燒，制得生物質糖醇氫解催化劑。本申請還公開了所述生物質糖醇氫解催化劑在催化生物質糖醇水溶液制備醇類化合物中的應用。本申請的催化劑填充了現有技術中缺少催化合成兩個碳原子及以上的醇類的催化劑的空缺。

技術領域

本發明屬于催化劑的技術領域，尤其涉及一種生物質糖醇氫解催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

如今，兩個碳原子及以上的醇類化合物(如：C₂₊醇、C₃₊醇、C₄₊醇、C₅₊醇和C₆₊醇)是比甲醇更理想的產品，如乙醇燃料、燃料添加劑和精細化學品。兩個碳原子及以上的醇類生產的技術路線主要有合成氣催化轉化法和生物發酵法。然而，這些合成路線也面臨著許多巨大的挑戰。生物發酵的方法需要消耗大量的生物質原料，如玉米和甘蔗，且生物發酵過程中很難產生高產的五個碳原子的醇類(C₅₊醇)，該方法生產C₅₊醇產物的轉化率低、濃度低，生產成本高，不能滿足工業生產和商業運行的要求。

合成氣催化轉化為碳氫化合物、甲醇等多種不同的產品在大規模工業生產中得到了廣泛的應用，但是目前催化合成兩個碳原子及以上的醇類的催化劑非常少，兩個碳原子及以上的醇類的催化合成在小規模的研究中受到了嚴重的限制。

發明內容

本申請提供了一種生物質糖醇氫解催化劑及其制備方法和應用，填充了現有技術中缺少能催化合成兩個碳原子及以上的醇類的催化劑的空缺。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種生物質糖醇氫解催化劑，包括：

CMK-3介孔碳載體；

負載在所述CMK-3介孔碳載體上的Ru；

負載在所述CMK-3介孔碳載體上的Mo；

所述Ru負載量為1.0-5.0wt％；所述Mo的負載量為1.0-10wt％。

具體的，本申請的生物質糖醇氫解催化劑為A-B/X型催化劑。

優選的，Ru以乙酰丙酮釕的形式通過沉積-沉淀法負載在CMK-3介孔碳載體上，Mo以乙酰丙酮鉬的形式通過沉積-沉淀法負載在CMK-3介孔碳載體上。

具體的，本申請的催化劑以CMK-3為介孔碳載體，Ru和Mo負載在介孔碳載體上的雙功能催化劑，其中，Mo可以為金屬氧化物MoO₃的形式負載在CMK-3介孔碳載體上，MoO₃提供氧空穴并起到酸中心的作用。本申請發現催化劑以Ru-Mo為活性中心，可以用于催化糖醇選擇性加氫脫氧制取醇類化合物，尤其可以制得兩個碳原子及以上的醇類化合物，兩個碳原子及以上的醇類化合物包括兩個碳原子的醇類化合物、三個碳原子的醇類化合物、四個碳原子的醇類化合物和五個碳原子的醇類化合物中的一種或多種。

作為優選，所述Ru和所述Mo的質量比為1：(1-5)。

更為優選，所述Ru和所述Mo的質量比為1:1。

更為優選，所述Ru的負載量為2wt％；所述Mo的負載量為2wt％。

本申請第二方面提供了一種生物質糖醇氫解催化劑的制備方法，包括以下步驟：

將CMK-3介孔碳載體、乙酰丙酮釕溶液與乙酰丙酮鉬溶液混合，然后依次進行干燥和焙燒，制得生物質糖醇氫解催化劑。