The invention provides a catalyst for preparing glycerol 1,3 two hydroxyl acetone by glycerol and a preparation method thereof. The catalyst used the promoter component M into the hydrotalcite laminate to form M, Zn, Y three yuan M ZnY LDHs, which was calcined to get MOx/ZnYOz, then the compound oxide was used as the carrier, and the Au salt was loaded on the carrier, and Au MOx/ZnYOz was obtained by drying and reducing. The active component Au of the catalyst is small in size, highly dispersed and stable under the action of highly dispersed transition metal oxide (MOx), with high catalytic oxidation activity and good recycling use. The catalyst is used in the selective oxidation of glycerol to prepare two hydroxyacetone. It has a high yield of two hydroxyacetone under alkali free conditions.
【技术实现步骤摘要】
一种由甘油制备1,3-二羟基丙酮用催化剂及其制备方法
本专利技术属于催化
,具体涉及一种由甘油制备1,3-二羟基丙酮用催化剂及其制备方法。该催化剂具有活性组分Au颗粒尺寸小、分散程度高稳定性好的特点。
技术介绍
化石资源的严重匮乏及其使用造成生态破坏和环境污染日益严重,以廉价的可再生生物质能源替代化石资源是绿色可持续发展的重要途径。近年来,随着生物柴油的迅猛发展,大量粗甘油副产物富余,甘油市场价格不断走低。甘油是一种多功能的生物质平台“模块分子”,可以转化为多种具有商业价值的产品如1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油酸、甘油醛、1,3-二羟基丙酮等。1,3-二羟基丙酮在制药、化妆品、食品及化工生产上具有重要的用途,因为其价格昂贵且市场需求量多,所以利润空间不断上涨。目前工业规模生产技术主要是微生物发酵法(BioresourceTechnology2011,102:7177–7182),其发酵生产所用菌种生存条件苛刻、产率低、周期长及分离提纯成本高;利用分子氧多相催化氧化甘油制备1,3-二羟基丙酮具有产率高、时间短、绿色环保和原子经济等特点,非常具有实现工业化得前景。通常,以带P-电子的Bi(或Sb)对Pt催化剂改性可实现甘油仲羟基催化氧化生成1,3-二羟基丙酮,且研究比较广泛。Hu等报道了采用固定床反应器以Pt-Bi/C催化剂在80℃和酸性条件下获得甘油转化率80%和1,3-二羟基丙酮选择性48%(Ind.Eng.Chem.Res.,2010,49:10876–10882)。Nie等合成的合金PtSb/MWCNTs,实现1,3-二羟基丙酮的产率为46 ...
【技术保护点】
1.一种由甘油制备1,3‑二羟基丙酮用催化剂的制备方法,具体步骤如下:A.将可溶性M盐、锌盐和Y盐溶于去离子水中配制混合盐溶液A,其中M代表过渡金属,Y代表水滑石层板上的三价金属离子Al或Cr;混合盐溶液中M离子、Zn2+和Y3+的总浓度为0.1~1mol/L,且Zn2+与Y3+摩尔比为2~5;再按照Na2CO3与溶液A中金属离子总浓度的摩尔比为0.1~1:1的比例,NaOH与溶液A中阳离子总浓度的摩尔比为1~3:1的比例,配制与溶液A等体积的Na2CO3和NaOH的混合盐溶液B;将溶液A和B同时倒入旋转液膜反应器中快速混合,转速为4000rpm,定子与转子之间的间隙为15μm,成核180秒;将成核后的悬浊液在60~90℃恒温反应6~24h,过滤,用去离子水洗涤离心沉淀物至中性,60~80℃下干燥10~15h即得到三元水滑石M‑ZnY‑LDHs,在500~800℃下焙烧5~8h得到焙烧产物MOx/ZnYOz;混合盐溶液A中阴离子为NO3‑、SO42‑和Cl‑中的一种或两种;B.将可溶性Au盐配制成浓度为10~50mol/mL的溶液,用碱溶液调节溶液的pH为8~11;再加入步骤A的MOx ...
【技术特征摘要】
1.一种由甘油制备1,3-二羟基丙酮用催化剂的制备方法,具体步骤如下:A.将可溶性M盐、锌盐和Y盐溶于去离子水中配制混合盐溶液A,其中M代表过渡金属,Y代表水滑石层板上的三价金属离子Al或Cr;混合盐溶液中M离子、Zn2+和Y3+的总浓度为0.1~1mol/L,且Zn2+与Y3+摩尔比为2~5;再按照Na2CO3与溶液A中金属离子总浓度的摩尔比为0.1~1:1的比例,NaOH与溶液A中阳离子总浓度的摩尔比为1~3:1的比例,配制与溶液A等体积的Na2CO3和NaOH的混合盐溶液B;将溶液A和B同时倒入旋转液膜反应器中快速混合,转速为4000rpm,定子与转子之间的间隙为15μm,成核180秒;将成核后的悬浊液在60~90℃恒温反应6~24h,过滤,用去离子水洗涤离心沉淀物至中性,60~80℃下干燥10~15h即得到三元水滑石M-ZnY-LDHs,在500~800℃下焙烧5~8h得到焙烧产物MOx/ZnYOz;混合盐溶液A中阴离子为NO3-、SO42-和Cl-中的一种或两种;B.将可溶性Au盐配制成浓度为10~50mol/mL的溶液,用碱溶液调节溶液的pH为8~11;再加入步骤A的MOx/ZnYOz载体,其中可溶性Au盐与载体的加入量按照产物中Au的含量确定;于80~90℃恒温沉淀沉积反应4~12h,自然冷却,过滤,用去离子水洗涤沉淀物至中性,然后60~80℃下干燥10~15h,...
【专利技术属性】
技术研发人员:李殿卿,潘勇宁,贺宇飞,冯俊婷,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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