The invention relates to a ruthenium-nickel/activated carbon co-supported catalyst, a preparation method thereof and its application in the preparation of glycol by catalytic hydrogenation of sugar. The Ru Ni/AC catalyst is prepared by Co-loading ruthenium and nickel on activated carbon with fast adsorption speed and large specific surface area by simple impregnation-reduction method, and is applied to the preparation of xylitol, arabinol, sorbitol, mannose, maltol and other series of glycols. The catalyst has high activity and stability, and can be reused in many batches with high yield. In a word, the catalyst of the invention has the advantages of simple preparation process, low production cost, high catalytic efficiency and good stability, and is suitable for the preparation process of various glycols with good versatility.
【技术实现步骤摘要】
一种钌镍/活性炭共负载型催化剂及其制备与应用(一)
本专利技术涉及一种钌镍/活性炭共负载型催化剂,及其制备方法和其在糖催化加氢制备糖醇中的应用。(二)
技术介绍
功能性糖醇因其具有甜度适中,热值低,不影响胰岛素分泌,不会引起血糖的波动等特性,在食品、饮料、保健品、特殊食品等领域有着重要应用。采用过渡金属催化剂,在高温、高压条件对糖进行加氢还原是糖醇的主要生产方法。其中,催化剂的性能与成本是制约糖醇生产的关键因素。专利CN102886260A公开了一种利用浸渍还原法制备的复合型钯钌/多壁碳纳米管催化剂,通过电化学性能测试,证明该催化剂具有较高的电化学氧化还原活性。专利CN107649148A公布了一种以多壁碳纳米管为载体负载助剂Pt改性的Ni基催化剂的制备方法及应用,该催化剂能有效的催化硝基苯一步加氢重排制备对氨基苯酚,但是制作过程中需要进行焙烧和还原,能耗较大,增加了生产成本。用多壁碳纳米管负载的双金属催化剂具有良好的电催化性能和稳定性,但多壁碳纳米管载体成本较高,并且将其应用于系列糖加氢过程的催化活性尚待评价。专利CN105859522公开了一种山梨醇、甘露醇、木糖醇、阿拉伯糖醇、半乳糖醇等系列糖醇的制备工艺,该工艺以甲酸盐为氢供体、采用通用型贵金属催化剂,在较温和的条件下氢化系列单糖,但催化剂的转化率最高为88.1%,糖醇产率最高为78.4%,催化效率不高、选择性差。综上所述,当前用于糖醇生产工艺的催化剂存在着制备方法复杂、制备成本较高、催化效率低、通用性差等问题。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种制备过程简单、高效,催化活性高、稳定性好,利于 ...
【技术保护点】
1.一种钌镍/活性炭共负载型催化剂,由如下方法制备获得:(1)将活性炭在质量浓度10~40%的硝酸溶液中90~100℃恒温回流1~5h,反应完成后过滤,用蒸馏水洗涤至滤液呈中性,在60~70℃真空条件下烘干,得到预处理后的活性炭载体;(2)在反应容器中加入超纯水和乙醇,再依次加入预处理后的活性炭载、三氯化钌和六水合二氯化镍,混合液超声分散15~30min后,升温至60~80℃下快速搅拌1~2h后,加入硼氢化钠溶液持续搅拌8~10h,离心、洗涤,真空干燥,获得所述钌镍/活性炭共负载型催化剂,即Ru‑Ni/AC催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种钌镍/活性炭共负载型催化剂,由如下方法制备获得:(1)将活性炭在质量浓度10~40%的硝酸溶液中90~100℃恒温回流1~5h,反应完成后过滤,用蒸馏水洗涤至滤液呈中性,在60~70℃真空条件下烘干,得到预处理后的活性炭载体;(2)在反应容器中加入超纯水和乙醇,再依次加入预处理后的活性炭载、三氯化钌和六水合二氯化镍,混合液超声分散15~30min后,升温至60~80℃下快速搅拌1~2h后,加入硼氢化钠溶液持续搅拌8~10h,离心、洗涤,真空干燥,获得所述钌镍/活性炭共负载型催化剂,即Ru-Ni/AC催化剂。2.制备权利要求1所述的钌镍/活性炭共负载型催化剂的方法,所述方法包括:(1)将活性炭在质量浓度10~40%的硝酸溶液中90~100℃恒温回流1~5h,反应完成后过滤,用蒸馏水洗涤至滤液呈中性,在60~70℃真空条件下烘干,得到预处理后的活性炭载体;(2)在反应容器中加入超纯水和乙醇,再依次加入预处理后的活性炭载、三氯化钌和六水合二氯化镍,混合液超声分散15~30min后,升温至60~80℃下快速搅拌1~2h后,加入硼氢化钠溶液持续搅拌8~10h,离心、洗涤,真空干燥,获得所述钌镍/活性炭共负载型催化剂,即Ru-Ni/AC催化剂。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于步骤(2)中活性炭、三氯化钌、六水合二氯化镍、超纯水、乙醇、硼氢化钠溶液用量之比为1g:0.1~0.2g:0.05~...
【专利技术属性】
技术研发人员:柳志强,张晓健,郑裕国,李海伟,金利群,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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