[发明专利]一种多孔纳米羟基磷灰石负载纳米金催化剂的制备方法及其用途

权利要求书

1.一种多孔纳米羟基磷灰石负载纳米金催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）多孔纳米羟基磷灰石HAP的制备：

按比例将Ca(NO₃)₂溶液和H₃PO₄溶液混合，然后置于30-40℃恒温水浴锅中保持温度恒定，反应过程中使用氨水溶液调整反应溶液体系的pH，并保持pH不变；然后加入造孔剂，搅拌4-6h后，将溶液转移到聚四氟乙烯的水热釜中，水热反应结束后，将所得溶液进行抽滤，用蒸馏水洗涤直到滤液的电导率低于2 mS/m，恒温箱中干燥，得到白色粉末即是多孔纳米羟基磷灰石HAP；

所述造孔剂为乙二胺四乙酸二钠，添加量为制取的多孔纳米羟基磷灰石理论质量的5-10%；

（2）Au/HAP催化剂的制备：

将步骤（1）制备的HAP超声分散于聚乙烯醇乙醇溶液中，为溶液A；

将氯金酸溶解于聚乙烯醇乙醇溶液中，为溶液B；

将溶液A和溶液B混合，搅拌，用NaOH乙醇溶液逐步调节反应液的pH，继续搅拌,再逐滴加入水合肼的乙醇溶液进行还原反应，恒温搅拌，反应结束后，用水和乙醇溶液离心洗涤，即可得到多孔纳米羟基磷灰石负载纳米金催化剂，即Au/HAP催化剂。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，Ca(NO₃)₂溶液和H₃PO₄溶液的摩尔浓度比为1:0.6-1.8，体积比为1:1。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氨水的质量百分浓度为25%，反应溶液体系的pH为8-10。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述水热反应的 温度为40-120 ℃，反应时间为12-24 h；恒温箱中干燥的温度为100-120℃。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，溶液A中，HAP和聚乙烯醇乙醇溶液的用量比为1g：20 mL；溶液B中，氯金酸和聚乙烯醇乙醇溶液的用量比为0.01~0.1g：20 mL；溶液A和溶液B的体积比为1:1，其中，聚乙烯醇乙醇溶液中，聚乙烯醇的质量为乙醇溶液总质量为5%。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，NaOH乙醇溶液的浓度为1mol/L，调节反应液的pH为6-8；水合肼的物质的量为氯金酸物质的量的5-10倍。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述还原反应的时间为2-4h。

8.将权利要求1~7任一项所述制备方法制备的Au/HAP催化剂用于在低温常压下催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的用途。

9.如权利要求8所述的用途，其特征在于，使用方法为：在密闭不锈钢反应釜中，按比例加入1,2-丙二醇，NaOH，Au/HAP催化剂和水，用N₂吹扫反应釜排空里面的空气，然后在常压的环境下持续通入氮气，然后在100-200rpm的搅拌速度下，加热反应釜达到指定反应温度后，停止通入氮气，釜内持续通入纯O₂，并调节500-600 rpm的搅拌速度，开始催化1,2一丙二醇氧化反应，反应结束后，接通冷却水开始冷却至室温，然后取出产物进行分析。

10.如权利要求9所述的用途，其特征在于，NaOH与1,2-丙二醇的浓度比为0.5-4:1；Au/HAP催化剂质量与1,2-丙二醇的质量比为0.025-0.3:1；

通入氧气的流速为100-150 ml/min；催化反应温度为40-80℃，反应时间为1-4h。