[發明專利]一種錫基催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210086188.0
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114377720A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 潘炘;莊曉偉;馮永順;王進;于海霞
• 申請（專利權）人: 浙江省林業科學研究院
• 主分類號: B01J29/70
• 分類號: B01J29/70;C07C59/08;C07C51/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 李博

本發明屬于催化劑制備技術領域，提供了一種錫基催化劑的制備方法，包括以下步驟：將錫鹽、分子篩和水混合后進行真空封裝，得到真空封裝物料，然后進行超高壓壓制，得到壓制成型物料；最后進行煅燒，得到錫基催化劑。本發明通過在原料中加入水，并對原料進行真空封裝處理，這樣原料中的水可以與外界超高壓壓制中的介質達到內外壓力均衡的效果；從而實現在超高壓壓制過程中，錫離子被高效壓入分子篩骨架，同時保持分子篩骨架自身的微觀結構，不會被外界的高壓所破壞，從而保證了催化劑結構的穩定性，進而提高了催化劑的壽命和催化能力；本發明將錫鹽作為催化劑的主要原料，可以進一步提高催化劑的催化能力。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種錫基催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

近年資源與環境問題越來越引起人們重視，用生物質材料替代石化產品成為主流趨勢，2021年9部門聯合印發了《關于扎實推進塑料污染治理工作的通知》，禁止使用不可降解塑料購物袋。而乳酸產品是傳統塑料材料理想的替代品。現階段乳酸獲取主要有兩種途徑，一種為生物發酵，另一種為化學制備。其中生物發酵具有對原料要求不高，乳酸轉化率高等特點，是現階段廣泛使用的方法。但在使用中也發現了發酵法存在酶解反應速率慢，時空產率低，能耗大，原料純化難度大的缺點。因此通過易獲得的簡單底物葡萄糖經非均相水熱條件下催化制乳酸的化學制備法成為重要有效路徑，而化學制備法中非均相催化劑是整個體系關鍵。非均相催化劑有易于和產物分離、可回收、不腐蝕設備等優點，

現有技術中，制備乳酸非均相催化劑的主要方法是：將金屬催化劑與分子篩研磨混合，然后進行高溫煅燒。然而，上述方法得到的催化劑通常使用壽命較短，循環使用4～5次后，催化效率大幅度下降。

因此，如何提高乳酸非均相催化劑的使用壽命，成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供了一種錫基催化劑及其制備方法和應用。本發明提供的制備方法得到的錫基催化劑壽命較長，在催化葡萄糖制備乳酸時，循環使用十次后，催化效率還可以保持在95％以上。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種錫基催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將錫鹽、分子篩和水混合后進行真空封裝，得到真空封裝物料；

(2)對步驟(1)得到的真空封裝物料進行超高壓壓制，得到壓制成型物料；所述超高壓壓制的壓力為350～600MPa；

(3)將步驟(2)得到的壓制成型物料進行煅燒，得到錫基催化劑。

優選地，所述步驟(1)中錫鹽中錫元素的質量為錫鹽和分子篩總質量的0.8～2％。

優選地，所述步驟(1)中錫鹽包括SnCl₂和/或SnCl₄。

優選地，所述步驟(1)中分子篩包括α分子篩和/或β分子篩。

優選地，所述步驟(1)中水和錫鹽的質量比為(0.8～1.2):1。

優選地，所述步驟(3)中煅燒的保護氣體為氮氣或者水蒸氣。

優選地，所述步驟(3)中煅燒的保護氣體為氮氣，煅燒的溫度為550～700℃。

優選地，所述步驟(3)中煅燒的保護氣體為水蒸氣，煅燒的溫度為750～900℃。

本發明提供了上述方案所述制備方法制備的錫基催化劑。

本發明還提供了上述方案所述錫基催化劑在催化葡萄糖制備乳酸中的應用。