[发明专利]一种5-羟甲基糠醛脱羰催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，特别是一种5-羟甲基糠醛脱羰催化剂的制 备方法。

技术背景

在生物质转化反应中，有一类重要的基元反应-脱羰反应，反应可以选择性 地脱除分子中的羰基，从而可以选择性地获得相应的脱羰后小分子，。生物质 中醛类通过脱羰反应制备化学品已有一些例子。例如工业上将能够将糠醛转化 为呋喃，再加氧制备溶剂四氢呋喃。但是目前这些脱羰反应条件相对苛刻，因 此这些方法很难运用于5-羟甲基糠醛(HMF)。因为HMF稳定性差，在高温条件 下极容易生成胡敏素。德国Leither小组实现了使用均相[IrCl(cod)]2/PCy3催 化剂催化转化HMF高效地脱羰得到糠醇。这不仅为HMF的脱羰转化提供了一条高 效的途径，也实现了从六碳糖平台分子到五碳糖平台分子的转化，完善了生物 质转化中纤维素和半纤维两条路线的链接。但是，除了均相反应自身的缺点之 外，这个体系需要在高温和CO2下才能取得较高的转化率和选择性。因此，从经 济、绿色和工业化潜力等角度考虑，发展高效的固体催化剂在温和条件下实现 脱羰反应对于丰富生物质基化学品有着重要的意义。

CN103084168提供一种用于糠醛脱羰制呋喃的催化剂及其制备方法和应用。 所述催化剂的活性组分是经微乳液法制备并负载到载体上，所制备的催化剂主 活性组分Pd的粒径小，分布窄，分散度好，其颗粒粒径小于10nm。

CN104941634提供一种糠醛脱羰制呋喃用钯炭催化剂的制备方法，所述方法 包括：活性组分的前驱化合物钯盐或钯盐与其它贵金属盐的混合盐与氨水混合 形成钯氨络合物溶液，所述钯氨络合物溶液与助剂碱金属盐和载体活性炭混合 浸渍，向其中加入还原剂对其化学还原后，经固液分离得到所述钯炭催化剂。

CN101422738提供了一种高效糠醛脱羰制呋喃催化剂的制备，包括用以粒径 为1-6mm的活性AL2O3为载体，其中含有Pd为0.25％-0.5％，是以0..25％-0.5％的Ni 和K来作为催化助剂。采用传统的浸渍的方法来制备的催化剂。

以上专利技术均存在催化剂使用寿命较短，在催化剂表面上积累焦炭以后， 催化剂很快失活的缺点，经常更换催化剂会影响生产效率，提高生产成本，分 子筛，活性碳等载体反复使用易破碎，降低催化剂使用寿命，所以如何延长使 用寿命已成为迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种5-羟甲基糠醛脱羰催化剂的制备方法。

本发明以具有微孔结构的碳纳米管为载体，通过液相沉降法负载硝酸钯， 然后对其进行钼的负载，再经洗涤，干燥，焙烧，生成本专利产品。

本发明提供了一种5-羟甲基糠醛脱羰催化剂的制备方法，通过以下步骤实现：

1).钯的负载操作

将碳纳米管，在占碳纳米管质量百分含量为500～1000％乙醇溶剂中浸泡2～ 5h，加入占碳纳米管质量百分含量为0.5～5％的硝酸钯，占碳纳米管质量百分含 量为5～10％的双氧水，占碳纳米管质量百分含量为0.05～0.5％的1-胺乙基-3-甲 基咪唑四氟硼酸盐，占碳纳米管质量百分含量为0.01～0.1％的月桂酸二乙醇酰 胺，0～30℃反应10～20h，用乙醇清洗，烘干，得到中间产品1；

2).液相沉降法负载钼酸：

将中间产品1放入反应釜中，加入占中间产品1质量百分比含量1～5％的钼酸 钠，加入占中间产品1质量百分比含量5～20％的N-磺酸丁基吡啶三氟甲磺酸盐， 温度100～120℃，反应1-5h，过滤，烘干，放入马弗炉焙烧，200～400℃处理2～ 5h，得到最终产品。

所述碳纳米管，月桂酸二乙醇酰胺，硝酸钯均为市售产品。

所述1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，N-磺酸丁基吡啶三氟甲磺酸盐为市 售产品，如中科院兰州化学物理研究所研制的产品。

该产品具有以下有益效果：

本专利产品制备中1-胺乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，月桂酸二乙醇酰胺对 提高钯的稳定性非常有效，N-磺酸丁基吡啶三氟甲磺酸盐提供了强酸的活性位， 钼酸为催化剂提供了弱酸性的活性位，因而催化剂在长期操作后仍能保持较高 的活性，抑制了积碳的形成，可以提高催化剂的使用寿命。

具体实施方式

以下实例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。

实施例1：