一种疏水钯/金属有机框架材料及其制备方法与用于合成2,5-二甲基呋喃的应用技术

本发明专利技术公开了一种疏水钯/金属有机框架材料，它是以多孔金属有机框架为载体，通过浸渍‑还原法引入钯单质，再经聚二甲基硅氧烷涂层处理得到的固体催化材料。本发明专利技术还公开了疏水钯/金属有机框架材料选择性催化己糖制备2,5‑二甲基呋喃的方法，包括：将己糖溶于醇中，以疏水钯/金属有机框架材料为催化剂、聚甲基氢硅氧烷为氢供体，在酸性添加剂的作用下于70～130℃反应0.25～12h；其中，醇中己糖的浓度为0.2～10wt％，所用疏水钯/金属有机框架材料含有Pd总量相对于己糖为0.1～5mol％。本发明专利技术疏水钯/金属有机框架材料结构稳定，且在同等条件下，催化效率明显高于市售钯炭和普通钯/金属有机框架材料。

A hydrophobic palladium/organometallic framework material and its preparation method and application in synthesis of 2,5-dimethylfuran

The invention discloses a hydrophobic palladium/organometallic framework material, which is a solid catalytic material obtained by impregnating and reducing palladium into a porous organometallic framework and then treating with a polydimethylsiloxane coating. The invention also discloses a method for selectively catalyzing the preparation of 2,5_dimethylfuran from hexose by hydrophobic palladium/organometallic framework material, including dissolving hexose in alcohols, using hydrophobic palladium/organometallic framework material as catalyst and polymethylhydrosiloxane as hydrogen donor, and reacting at 70-130 C for 0.25-12 h under the action of acidic additives. Among them, the concentration of hexose in alcohol is 0.2-10wt%, and the total Pd content of hydrophobic Pd/MOF is 0.1-5mol relative to hexose. The hydrophobic palladium/organometallic framework material of the invention has stable structure, and under the same conditions, the catalytic efficiency is obviously higher than that of palladium carbon and palladium/organometallic framework material sold on the market.

【技术实现步骤摘要】
一种疏水钯/金属有机框架材料及其制备方法与用于合成2,5-二甲基呋喃的应用
本专利技术涉及一种疏水钯/金属有机框架材料及其制备方法与应用，具体涉及一种活性位分布均匀、结构稳定、强疏水的钯/金属有机框架材料及其制备方法，以及该材料在催化己糖制备2,5-二甲基呋喃的应用。
技术介绍
近年来，2,5-二甲基呋喃被报道是一种极具应用前景的液体生物燃料，它的能量密度(31.5MJ/L)、辛烷基值(119)和沸点(92～94℃)均与汽油(能量密度为35MJ/L、辛烷基值为95.8、沸点为96.3℃)相当甚至更优[1]。通常，在金属催化剂(如Pd、Pt、Ru、Ni、Cu等)的作用下，5-羟甲基糠醛经过氢化脱水反应即可转化为2,5-二甲基呋喃[2]。然而，反应温度、时间和氢气压力等条件较为苛刻，且所获得2,5-二甲基呋喃的产率往往不太理想。木质纤维素及其衍生物是当前已知贮存量最大且可再生的有机碳源，其中糖组分的含量可达到75％。值得注意的是，5-羟甲基糠醛是己单糖的脱水产物，在酸催化下可较高效地制备获得[3]。因此，直接选用己糖为底物制备2,5-二甲基呋喃更符合可持续生产理念，也可极大降低生产成本、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水钯/金属有机框架材料，其特征在于该材料是以金属有机框架为载体，通过浸渍处理制得钯/金属有机框架材料，钯/金属有机框架材料在200～300℃下氢气氛围中还原处理2～5h，最后经聚二甲基硅氧烷涂层处理得到疏水性钯/金属有机框架材料。

【技术特征摘要】
1.一种疏水钯/金属有机框架材料，其特征在于该材料是以金属有机框架为载体，通过浸渍处理制得钯/金属有机框架材料，钯/金属有机框架材料在200～300℃下氢气氛围中还原处理2～5h，最后经聚二甲基硅氧烷涂层处理得到疏水性钯/金属有机框架材料。2.根据权利要求1所述的疏水钯/金属有机框架材料，其特征在于所述的金属有机框架为过渡金属盐与等物质的量的对苯二甲酸溶于去离子水或N,N-二甲基甲酰胺中，120～220℃热液处理12～72h，再经过滤、洗涤、真空干燥制备得到；其中，所述的过渡金属盐为Cu2+、Al3+、Cr3+、Fe3+或Zr4+的氯盐或硝酸盐。3.根据权利要求1所述的疏水钯/金属有机框架材料，其特征在于所述的浸渍处理为：将Pd盐溶于水或醇中，加入金属有机框架，超声处理15～60min、于室温搅拌12～24h，再经离心、洗涤、干燥、研磨处理得到钯/金属有机框架材料；其中，所述的Pd盐的用量以Pd计为金属有机框架质量的1～20wt％，优选为1～6wt％；所述的Pd盐为氯化钯、硝酸钯、醋酸钯、硫酸钯；所述的醇为甲醇、乙醇、正丁醇、正己醇。4.根据权利要求1所述的疏水钯/金属有机框架材料，其特征在于将还原后的钯/金属有机框架材料平铺到表面皿中，并置入到盛有聚二甲基硅氧烷的水热反应釜内衬中，密封，将水热反应釜转移到190～220℃烘箱中，热处理15～45min，取出反应釜自然冷却至室温。5.权利要求1所述的疏水钯/金属有机框架材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、将Pd盐溶于水或醇中，加入金属有机框架用作载体，超声处理15～60min，并室温搅拌12～24h，再经离心、洗涤、干燥、研磨处理得到钯/金属有机框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：方真，李虎，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32