[发明专利]一种磷酸铌固体酸催化剂的制备方法及在糖脱水中的应用

权利要求书

1.一种磷酸铌固体酸催化剂，其特征为：具有无定形结构，同时拥有B酸位和L酸位，比表面积为160～290m²/g，孔容为0.16～0.29cm³/g，且具有介孔结构。

2.根据权利要求1所述的固体酸催化剂的制备方法，其特征包括以下步骤：配制一定浓度的五价铌的可溶性盐(I)、三价磷酸根的可溶性盐(II)或其混合溶液(III)；配制一定浓度的CTAB溶液(VI)；调控上述溶液的pH值，采用共沉淀法或者溶胶-凝胶法进行制备，并同时控制合成母液的pH值，合成母液经剧烈搅拌后移入带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在一定温度下反应一段时间；然后经离心分离，得到的沉淀物用去离子水洗涤、烘干、研磨得到前驱体，最后经过焙烧制得到介孔磷酸铌固体酸催化剂。

3.根据权利要求2所述的可溶性盐的混合溶液，其特征在于：五价铌的可溶性盐为草酸盐、酒石酸盐、氯化物中的一种或两种，其浓度为0.05～1摩尔/升；磷的可溶性盐为磷酸盐，其浓度为0.05～1摩尔/升。

4.根据权利要求2所述的催化剂的制备方法中，其特征在于将可溶性盐或其混合溶液与0.01～1摩尔/升的CTAB溶液混合，并控制可溶性盐或其混合溶液的pH值在1-10，搅拌混合均匀后，移入带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在80～180℃老化48～96小时，过滤、洗涤后，50～120℃干燥过夜，再于马釜炉中300～800℃焙烧2～10小时。

5.权利要求1所述的固体酸催化剂可用在许多酸催化的反应中，如酯化反应，烷基化反应，糖脱水反应等，其优选的反应是糖脱水反应，糖脱水反应可以在间歇釜，也可以在固定床反应器中进行，溶剂可以是DMSO、DMF、THF、MIBK，离子液体，乙酸乙酯，2-丁醇，乙醇、丙酮，去离子水或上述溶剂的混合溶剂，其中去离子水为优选溶剂。