[發明專利]一種用于生物質甘油一步法制備乳酸甲酯的催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110368800.9
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN114272954B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 唐波
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: B01J29/80
• 分類號: B01J29/80;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/18;C07C67/40;C07C69/68
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 李薇

1.一種用于生物質甘油一步法制備乳酸甲酯的催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將Beta沸石分子篩與酸混合進行脫鋁處理，脫鋁后的樣品與金屬錫鹽混合焙燒制得Sn-Beta分子篩；所述焙燒溫度為400～600℃，時間為4～6h；所述金屬錫鹽為二甲基二氯化錫、醋酸錫或四氯化錫；在制備的Sn-Beta分子篩中，硅錫比范圍為(40～400)：1；所述硅錫比為摩爾比；

步驟2，向步驟1制得的Sn-Beta分子篩、十六烷基三甲基溴化銨和氨水中加入混合溶劑，在攪拌狀態下，向上述溶液中加入正硅酸四乙酯并于25～40℃的溫度下保持2～6h，過濾后得到白色粉末即為“核殼”型雙功能分子篩Sn-Beta@MCM-41，其中：所述Sn-Beta分子篩、十六烷基三甲基溴化銨和氨水的質量比為1：(0.5～1)：(2～4)；所述混合溶劑為乙醇和水的混合物，在所述混合溶劑中，乙醇和水的體積比為(1～2)：(2～4)；正硅酸四乙酯和Sn-Beta分子篩的質量比為(0.75～2)：1；乙醇和十六烷基三甲基溴化銨的投料比為(100～300)mL：1.0g；

步驟3，將步驟2制備的Sn-Beta@MCM-41分子篩加入雙(1,2-乙二胺)氯化金的水溶液中，攪拌狀態下加入堿液進行pH值的調節，以使pH值在5～10之間維持2～4h，經離心洗滌和真空干燥后，置于氫氣氣氛中還原即可制得所述催化劑Au/Sn-Beta@MCM-41，其中：所述氫氣氣氛的還原溫度為150～500℃，時間為2～4h，所述金屬Au負載量為催化劑質量的0.5～2.0％；

所述催化劑以微孔Sn-Beta分子篩為核、介孔MCM-41分子篩為殼，微孔Sn-Beta分子篩為具有*BEA拓撲結構特征的含錫分子篩，介孔MCM-41分子篩為孔道呈六方有序排列的介孔全硅分子篩；金屬Au高度分散在介孔MCM-41分子篩表面，金屬Au為金納米粒子。

2.根據權利要求1所述的一種用于生物質甘油一步法制備乳酸甲酯的催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1中，所述脫鋁溫度為80～100℃；所述脫鋁時間為4～10h。

3.根據權利要求1所述的一種用于生物質甘油一步法制備乳酸甲酯的催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1中，在制備的Sn-Beta分子篩中，硅錫比范圍為50—100。

4.根據權利要求1所述的一種用于生物質甘油一步法制備乳酸甲酯的催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1中，Beta沸石分子篩的硅鋁比范圍為5～50，硅鋁比為原子比；酸為硝酸、鹽酸或硫酸，Beta沸石分子篩與酸的投料比例為1.0g：(20～50)mL。

5.根據權利要求1所述的一種用于生物質甘油一步法制備乳酸甲酯的催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟2中，所述Sn-Beta分子篩、十六烷基三甲基溴化銨和氨水的質量比為1：(0.6～1)：(3～4)；氨水的質量百分數為20～28％。

6.根據權利要求1所述的一種用于生物質甘油一步法制備乳酸甲酯的催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟2中，所述正硅酸四乙酯和Sn-Beta分子篩的質量比為(1～2)：1。

7.根據權利要求1所述的一種用于生物質甘油一步法制備乳酸甲酯的催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟3中，所述堿液為氫氧化鈉或者氫氧化鉀的水溶液，所述pH值范圍為5—7；所述氫氣氣氛的還原溫度為150—300攝氏度，時間為2～4h；所述金屬Au負載量為催化劑質量的0.75—1％。