The invention relates to a ruthenium catalyst supported on ZSM_5 molecular sieve, a preparation method thereof and its application in the preparation of sugar alcohols by catalytic hydrogenation of sugar. The invention loads ruthenium metal (Ru) onto ZSM_ 5 zeolite with high specific surface area by simple impregnation reduction method, and prepares high dispersion and high activity Ru/ZSM_ 5 catalyst. The catalyst has been applied to the preparation of xylitol, arabinol, sorbitol, mannose, maltol and other glycols. The product has good selectivity, high yield, high activity and stability, and can be reused in many batches with low comprehensive cost. In a word, the preparation process of the catalyst of the invention is simple, the catalytic efficiency is high, and the stability is good. The catalyst is suitable for the preparation process of a variety of glycols, and has good versatility, and is conducive to popularization.
【技术实现步骤摘要】
一种ZSM-5分子筛负载钌催化剂及其制备与应用(一)
本专利技术涉及一种ZSM-5分子筛负载钌催化剂,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
糖醇是指糖类的醛、酮羰基被还原为羟基后生成的一类多元醇。糖醇的甜度适中,热值低,是绿色健康的新型甜味剂;具有较高的耐热性,在高温时不会产生美拉德反应,可以用作烘焙食品的添加剂。糖醇在体内的代谢不影响胰岛素分泌,不会引起血糖的波动,并具有护肝降脂的作用,可用作糖尿病人等患者的辅助治疗剂与特殊营养剂;不适宜作为口腔微生物的营养源,可作为防龋齿的添加剂。另外,糖醇具有一定的吸湿性,对肌肤无刺激,可作为水分调整剂,在化妆品中有广泛应用。糖醇的主要生产方法是利用过渡金属催化剂,于高温、高压条件下,对糖进行加氢还原制得。目前,催化糖加氢的催化剂已由活性不高和稳定性差的镍催化剂逐步转向以钯、钌等贵金属为活性组分,以氧化物等为载体的负载型催化剂。但传统的氧化物载体存在孔径分布不均、吸附性能差等问题,导致负载型催化剂活性较低、稳定性差。因此,制备催化活性高、性能稳定负载型催化剂,对于糖醇的生产意义重大。专利CN105597809A公开了一种ZSM-5负载过渡金属催化剂及其制备方法,该专利技术将铁盐、镍盐、钌盐、铑盐、钯盐等过渡金属盐溶液,加入到干燥的ZSM-5分子筛中,通过搅拌得到粘稠物,于马弗炉中500-550℃锻烧3-5h,制备获得负载型金属催化剂。但是,由于过渡金属盐溶液加入量小,负载过程在粘稠溶液中进行,导致活性金属分散程度不高,其次,高温煅烧过程能耗大,催化剂制备成本较高。专利CN1507428A公布 ...
【技术保护点】
1.一种ZSM‑5分子筛负载钌催化剂,由如下方法制备获得:将质量比为1:0.1~0.2的ZSM‑5分子筛和三氯化钌加入乙醇中,在40~50℃超声分散10~30min,然后在N2气氛围下50~60℃搅拌3~5h,滴入体积为乙醇体积0.1~0.4倍的1mol/L的硼氢化钠溶液,持续搅拌10~12h,反应完成后,离心、洗涤,真空干燥,获得所述ZSM‑5分子筛负载钌催化剂,即Ru/ZSM‑5催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种ZSM-5分子筛负载钌催化剂,由如下方法制备获得:将质量比为1:0.1~0.2的ZSM-5分子筛和三氯化钌加入乙醇中,在40~50℃超声分散10~30min,然后在N2气氛围下50~60℃搅拌3~5h,滴入体积为乙醇体积0.1~0.4倍的1mol/L的硼氢化钠溶液,持续搅拌10~12h,反应完成后,离心、洗涤,真空干燥,获得所述ZSM-5分子筛负载钌催化剂,即Ru/ZSM-5催化剂。2.如权利要求1所述的ZSM-5分子筛负载钌催化剂,其特征在于所述ZSM-5分子筛负载钌催化剂按如下方法制备获得:每10mL乙醇加入1.0gZSM-5分子筛和0.1~0.2g三氯化钌,45℃超声分散20min,然后在N2气氛围下60℃搅拌4h,滴入1~4mL浓度1mol/L的硼氢化钠溶液,持续搅拌12h,反应完成后,8000rpm离心3min、超纯水洗涤3次,60℃真空干燥12h,获得所述Ru/ZSM-5催化剂。3.制备权利要求1所述的ZSM-5分子筛负载钌催化剂的方法,所述方法包括:将质量比为1:0.1~0.2的ZSM-5分子筛和三氯化钌加入乙醇中,在40~50℃超声分散10~30min,然后在N2气氛围下50~60℃搅拌3~5h,滴入体积为乙醇体积0.1~0.4倍的1mol/L的硼氢化钠溶液,持续搅拌10~12h,反应完成后,离心、洗涤,真空干燥,获得所述ZSM-5分子筛负载钌催化剂...
【专利技术属性】
技术研发人员:柳志强,张晓健,郑裕国,李海伟,王友亮,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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