一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法与用途技术

本发明专利技术属于生物质催化技术领域，具体涉及一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料及其制备方法，本发明专利技术以钽金属盐、铌金属盐、钨金属盐中的一种或多种为前驱体，得到的多孔碳负载金属氧化物材料，催化碳水化合物制备5‑羟甲基糠醛和乙酰丙酸。本发明专利技术反应过程温和，所用催化剂环境友好，工艺简单的优点，为从生物质糖源出发工业化制备平台化合物5‑羟甲基糠醛和乙酰丙酸提供了新途径，有利于推动以生物质为原料制备石油基化学品和替代燃料，具有很强的工业化意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物质催化
，具体涉及一种固体酸催化剂制备5-羟甲基糠醛(HMF)和乙酰丙酸(LA)的方法，即用固体酸催化剂选择性转化生物质糖源六碳糖或富含六碳糖的生物质制备5-羟甲基糠醛(HMF)和乙酰丙酸(LA)的方法。
技术介绍
HMF和LA是一种重要的生物基平台化合物，是一种介于生物质化学和石油基化学之间的关键中间体，以生物质为原材料制备HMF和LA，然后再转化为液体燃料或大宗化学品，对缓解日益紧张的化石资源有重大意义。据报道HMF可以转化为2，5-二甲基呋喃，这种生物燃料具有更好的燃烧性能，有很好的应用前景。HMF进一步氧化可得到2，5-二甲酰呋喃和2，5-呋喃二甲酸，2，5-二甲酰呋喃可以作为药物中间体或聚合物前体及抗菌剂；而2，5-呋喃二甲酸可以作为生产聚酯(如PET和PBT)原料对苯二甲酸和间苯二甲酸的优良替代品；此外，HMF可作为医药中间体，在化妆品行业中也有着广泛应用。LA可作为树脂、医药、香料、涂料等广泛用于医药、农药、染料和表面活性剂等领域中。由于HMF和LA作为化学中间体，在很多行业有着重要的应用前景，引起广泛关注。以六碳糖作为反应物，经酸催化脱水可得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法，包括以下步骤：a)、将糖类、金属盐和水混合放在容器中，在室温下，搅拌0.1‑5h，使得混合固体完全融化，形成均匀的溶液；b)、在步骤a)中得到的溶液中，加入液体酸，继续搅拌0.1‑5h；c)、将步骤b)中得到的样品，在80‑200℃下热处理1‑24h；d)、将步骤c)中制得的样品在保护气氛围下，于200‑1100℃下热处理2‑24h，得到多孔炭负载的纳米金属氧化物材料。

【技术特征摘要】
1.一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法，包括以下步骤：a)、将糖类、金属盐和水混合放在容器中，在室温下，搅拌0.1-5h，使得混合固体完全融化，形成均匀的溶液；b)、在步骤a)中得到的溶液中，加入液体酸，继续搅拌0.1-5h；c)、将步骤b)中得到的样品，在80-200℃下热处理1-24h；d)、将步骤c)中制得的样品在保护气氛围下，于200-1100℃下热处理2-24h，得到多孔炭负载的纳米金属氧化物材料。2.根据权利要求1所述一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法，其特征在于：其中步骤a)中所述的糖类为葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉和糊精中的一种。3.根据权利要求1所述一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法，其特征在于：其中步骤a)中所述的金属盐为含钽金属盐、含钨金属盐、含铌金属盐中的任意一种或多种混合金属盐；所述含钽金属盐为乙醇钽、氯化钽、酒石酸钽、草酸钽或氟氧钽酸盐；所述含钨金属盐为偏钨酸铵、三氯化钨、六氯化钨、钨酸钠、钨酸钙或钨酸铵；所述含铌金属盐为草酸铌、乙醇铌、氯化铌或酒石酸铌。4.根据权利要求1所述的一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法，其特征在于：其中步骤a)中所述的糖类与金属盐的质量比为0.1-100：1，糖类与水的质量比为0.1-100：1。5.根据权利要求1所述的一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法，其特征在于：其中步骤b)中所述的液体酸为硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凤丽，仝雪，刘启顺，郑纯智，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32