[发明专利]一种电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法

权利要求书

1.一种电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于采用流动式电解池或H型电解池，在阴极电解液中加入反应物炔醇，在反应输出端收集液相产物烯醇。

2.根据权利要求1所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：所述炔醇包括但不限于端炔醇、非端炔醇、环上炔醇以及炔二醇；即包括但不限于：2-甲基-3-丁炔-2-醇、1,4-丁炔二醇、甲基丁炔醇、乙炔基异丙醇、甲戊炔醇、3-丁炔-1-醇、3-丁炔-2-醇、3-己炔-1-醇、去氢芳樟醇、4-戊炔-1-醇、2-丁炔-1,4二醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、乙炔基环己醇或2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇。

3.根据权利要求1或2所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：所述采用流动式电解池时，步骤如下：

步骤a1：在离子交换膜上喷涂催化剂A负载制备成阴极，催化剂喷涂后的负载量为0.001～100mg/cm²；或者，采用在导电基底上喷涂催化剂A制得工作电极，催化剂喷涂后的负载量为0.001～100mg/cm²；所述导电基底包括但不限于泡沫金属、碳纸或碳布；所述泡沫金属包括但不限于泡沫铜或泡沫镍；

在阳极上喷涂催化剂B；

步骤a2、电催化加氢反应：在阴极电解液中加入反应物炔醇，采用三电极或两电极体系进行炔醇的电化学还原反应，收集液相产物烯醇。

4.根据权利要求1或2所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：所述采用H型电解池时，步骤如下：

步骤b1：采用在导电基底上喷涂催化剂A制得工作电极，催化剂喷涂后的负载量为0.001～100mg/cm²；所述导电基底包括但不限于泡沫金属、碳纸或碳布；所述泡沫金属包括但不限于泡沫铜或泡沫镍；

在阳极上喷涂催化剂B；

步骤b2、电催化加氢反应：在阴极、阳极室加入电解液，并在阴极室加入反应物炔醇，对电极采用产氧催化材料或选择性氧化材料，收集液相产物烯醇。

5.根据权利要求3所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：当阴极时选用在泡沫金属上喷涂催化剂的阴极时，阴阳极间设有离子交换膜隔离。

6.根据权利要求3或4所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：所述采用泡沫金属作为阴极时，制备步骤为，首先，依次采用1M盐酸、丙酮、乙醇清洗泡沫金属，并用氮气干燥；其次，在氢氧化钠及过硫酸铵配置的溶液中生长20-60min，在泡沫金属上均匀生长上氢氧化铜；最后，在空气中100-300℃下原位还原为铜；在泡沫金属上生长其他金属均可采取该类方法或者其他负载方法其他制备。

7.根据权利要求3或4所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：所述催化剂A或B的浆料为：1～1000mg的催化剂A或B的粉末，分散于0.2～200mL的异丙醇或者其他分散剂中，并加入3.3μL～3.3mL Nafion溶液作为粘接剂，搅拌并超声分散10～120min得到催化剂浆料；所述Nafion溶液的浓度为5％。

8.根据权利要求7所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：所述催化剂A的粉末包括但不限于基于Cu、Ag、Au、Pd、Fe、Co、Ni或Pt颗粒，合金及其单原子催化剂，金属酞菁类催化剂或金属卡宾。

9.根据权利要求7所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：所述催化剂B的粉末包括但不限于Ir、Ru基催化剂和基于Fe、Co或Ni非贵金属元素。

10.根据权利要求3或4所述电催化炔醇选择性加氢制备烯醇的方法，其特征在于：所述阴极电解液和阳极中的电解液的电解质为酸性、中性、碱性电解质或固体电解质；即包括但不限于0.01～10M的KHCO₃水溶液、0.01～5M的盐酸水溶液、0.01～5M的硫酸水溶液、0.01～5M的KCl水溶液或0.01～10M的KOH水溶液、碳酸丙烯酯PC/四丁基高氯酸铵TBAP有机溶液、PC和乙二醇二甲醚DME有机溶剂、1-丁基3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐[Bmim][CF₃SO₃]/碳酸丙烯酯PC溶液。