[发明专利]催化剂及2,5-呋喃二甲酸的制备方法

权利要求书

1.一种催化剂的制备方法，包括：

将载体、碱性含氮化合物与活性组分前驱体混合置于溶剂中，水浴条件下加热并进行回流搅拌处理；

将所述回流搅拌处理后的载体依次进行干燥处理和焙烧还原处理，得到所述催化剂；

其中，所述活性组分前驱体选自氯化钌、氯化钯、氯铂酸和氯化铑中的一种或多种，所述载体选自活性炭、石墨、富勒烯和氧化石墨烯中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性组分前驱体为氯化钌，所述载体为活性炭。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱性含氮化合物选自含氮杂环化合物、脂肪胺和芳香胺中的一种或多种，所述含氮杂环化合物选自吡啶、联吡啶、吡咯、哌啶、咪唑、联咪唑和三聚氰胺中的一种或多种，所述脂肪胺选自乙胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、异丙胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺和正丁胺中的一种或多种，所述芳香胺选自苯胺、苄胺、苯甲胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、邻氨基苯酚、间氨基苯酚和对氨基苯酚中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性组分前驱体中的金属元素与所述载体的质量比为0.005～0.08:1，优选为0.035～0.08:1，更优选为0.04～0.06:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述载体与所述碱性含氮化合物的质量比为1：1～25；所述载体与溶剂的质量比为1:20～150。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇和水的混合溶液，所述乙醇占所述混合溶液质量的10％～95％，所述水占所述混合溶液质量的5％～90％，优选地，所述乙醇占所述混合溶液质量的20％～50％，所述水占所述混合溶液质量的50％～80％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述回流搅拌处理在40℃～95℃的温度下进行，优选为50℃～75℃；所述回流搅拌处理的时间为2h～16h，优选为6h～10h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥处理在80℃～200℃的温度下进行，优选为100℃～150℃；所述干燥处理的时间为8h～24h，优选为10h～18h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧还原处理包括将所述干燥处理后的载体置于还原气氛下进行还原焙烧，其中，以体积百分比计，所述还原气氛包括10％～100％的氢气及0％～90％的氮气或惰性气体，优选地，所述氢气的体积百分比为20％～50％，所述氮气或惰性气体的体积百分比为50％～80％；所述焙烧还原处理在300℃～900℃的温度下进行，优选为400℃～800℃；所述焙烧还原处理的时间为1h～6h，优选为2h～4h。

10.一种催化剂，采用权利要求1～9中任一项所述的方法制得。

11.一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，包括：

在空气和/或氧气条件下，将5-羟甲基糠醛的水溶液与催化剂接触，进行催化氧化反应制得所述2,5-呋喃二甲酸，其中所述催化剂为权利要求10所述的催化剂。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述5-羟甲基糠醛与所述催化剂中的金属元素的摩尔比为40～200：1，优选为70～120：1。

13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述催化氧化反应中，氧气分压为0.05MPa～2MPa，优选为0.5MPa～1MPa；反应温度为50℃～170℃，优选为90℃～120℃；反应时间为0.5h～24h，优选为1h～4h。