一种负载型光催化剂及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种用于光催化糖合成5‑羟甲基糠醛的负载型催化剂，属于光催化技术领域。该催化剂中金属离子中心与糖类分子配位后能高效利用大于400nm波长的光谱，激发糖分子到更高的能级，有利于脱水生成5‑羟甲基糠醛。催化剂中等离激元纳米结构起到“聚光”作用，提升配合物中糖分子跃迁至激发态的效率。该光催化剂能够在较低光强和温度下驱动糖转化，在高效驱动生物质转化的同时降低副产物的生成。

【技术实现步骤摘要】
一种负载型光催化剂及应用
：本专利技术涉及一种用于光催化糖合成5-羟甲基糠醛的负载型催化剂，属于光催化

技术介绍
：当今世界，90％以上的化学制品及能源消耗都依赖化石燃料的供给。由于化石燃料的不可再生特性，人们急需一种能够再生的资源来替代化石燃料从而实现人类社会的可持续发展。在为数不多的几种选择中，利用生物质资源是一种潜在的解决方案。生物质资源包括动、植物、微生物及这些生命体排泄和代谢产生的所有有机质，在地球上分布广泛且丰富。从能源转化角度来说，其由纤维素、半纤维素及木质素三部分构成的结构更有利用价值。但是将这类生物质资源高效转化为人们所需的平台化合物或高热值化合物尚处于开发初期。例如，目前木质素主要以直接燃烧的低效方式提供能源，不能利用其中的苯环结构，而占生物质比例40％的纤维素主要通过发酵的方式来制备乙醇，生产附加值低。5-羟甲基糠醛(HMF)被认为是一种能够替代石油化学品的平台化合物，近年来关于如何利用纤维素及其单元分子葡萄糖转化为HMF的研究不断增长，但是这些催化体系大多采用传统的热反应方式，需要加入和底物当量的酸以及在较高的反应温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载型光催化剂，其结构由改性金属氧化物载体、等离激元金属纳米颗粒和金属离子组成，其特征在于活性中心为含有锚定的金属离子同糖类分子配位的结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种负载型光催化剂，其结构由改性金属氧化物载体、等离激元金属纳米颗粒和金属离子组成，其特征在于活性中心为含有锚定的金属离子同糖类分子配位的结构。


2.根据权利要求1所述的负载型光催化剂，其特征在于，所述改性金属氧化物载体选自氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)中的一种，改性方法为对金属氧化物进行氮原子掺杂，或利用表面羟基嫁接含氮官能团的硅氧烷。


3.根据权利要求1或2所述的负载型光催化剂，其特征在于，所述等离激元金属纳米颗粒选自金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)中的一种，负载至改性金属氧化物表面。


4.根据权利要求1-3任意所述的负载型光催化剂，其特征在于，所述金属离子中金属的种类选自锆(Zr)、铝(Al)、铬(Cr)、铜(Cu)、铑(Rh)、锡(Sn)、钛(Ti)中的一种或多种，通过和氮的配位作用被锚定在改性金属氧化物表面。


5.如权利要求1-4任意所述的负载型...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩鹏飞，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43