一种糠醛气相连续脱羰制四氢呋喃联产2-甲基呋喃的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于催化剂合成技术领域，具体涉及一种糠醛气相连续脱羰制四氢呋喃联产2

【技术实现步骤摘要】
一种糠醛气相连续脱羰制四氢呋喃联产2
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甲基呋喃的催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于催化剂合成
，具体涉及一种糠醛气相连续脱羰制四氢呋喃联产2
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甲基呋喃的催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]四氢呋喃是常用的中等极性非质子性溶剂，也用作高分子聚合物的前体。目前四氢呋喃的生产工艺已经产业化的是1,4
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丁二醇脱去离子水环化法。另外，也有以糠醛为原料，脱羰制得呋喃后及加氢制备四氢呋喃并联产1,4
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丁二醇的方法，例如专利US5905159公布了一系列的加氢催化剂，主要由呈化合物形式或元素形式的副族I、V、VI或VIII中的至少一种元素组成，此专利中虽然四氢呋喃选择性最高可达75％，但是四氢呋喃的选择性较低。
[0003]2‑
甲基呋喃是制取维生素B1、磷酸氯喹和磷酸伯氨喹等药物的重要原料，也用于合成菊酯类农药及香精香料，是很好的溶剂。可由糠醛或糠醇加氢制得，目前工艺相对成熟，但是现行的2
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甲基呋喃制备工艺往往存在催化剂易失活，糠醛/糠醇转化率低，以及2
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甲基呋喃选择性差等问题。
[0004]针对现有工艺中存在的问题，本专利技术使用改性二氧化硅为载体，以铂、铜为双金属活性成分从而获得一种催化剂，并用于糠醛气相连续脱羰反应中，从而实现高活性、高适应性催化剂的制备，以期实现反应效率的大大提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种以纳米二氧化硅或者改性纳米二氧化硅为载体，以铂、铜双金属为活性成分的催化剂，可应用于糠醛气相连续脱羰反应中，并生成四氢呋喃和2
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甲基呋喃，同时通过对反应条件进行调整，可得到不同比例的四氢呋喃和2
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甲基呋喃。
[0006]本专利技术还提供了上述催化剂的制备方法。
[0007]本专利技术同时还提供了所述催化剂在利用糠醛制备四氢呋喃中的应用。
[0008]基于上述目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0009]一种糠醛气相连续脱羰制四氢呋喃联产2
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甲基呋喃的催化剂，以金属铂、铜为主要活性成分，以纳米二氧化硅或者改性纳米二氧化硅为载体；所述催化剂中，铂负载量为0.01～1.0％，铜负载量为0.05～10.0％。
[0010]具体的，所述铂源选自H2PtBr6、(NH4)2PtCl6、(NH4)2Pt(NO2)4、H2PtCl6中的一种或多种。
[0011]具体的，所述铜源选择硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种或多种。
[0012]具体的，使用硅源制备得到纳米二氧化硅载体或者改性纳米二氧化硅载体。
[0013]具体的，所述纳米二氧化硅载体经下述步骤制备得到：配制硅盐的水溶液，加入pH调节剂调整pH至9～10并搅拌20～30min，然后静置沉淀，老化1～24h，经洗涤、干燥后，再于
500～700℃焙烧1～5h即得。
[0014]具体的，所述pH调节剂为盐酸溶液，质量分数为5～37％。
[0015]进一步的，所述改性纳米二氧化硅载体经下述步骤制备得到：在纳米二氧化硅载体中加入纳米二氧化硅载体质量分数1～2％的硅盐，并将两者分散于水中，于80～90℃搅拌反应1～2h，调节pH值至8～9，得到反应液，然后加入质量分数为反应液4～5％的十六醇，继续搅拌1～2h进行载体改性，抽滤，洗涤，再在100～120℃温度下干燥得到改性纳米二氧化硅载体。
[0016]具体的，所述硅盐选自硅酸四乙酯、去离子水玻璃、硅酸钠中的一种或多种，优选硅酸钠。
[0017]进一步的，所述糠醛气相连续脱羰制四氢呋喃联产2
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甲基呋喃的催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0018]将纳米二氧化硅载体或改性纳米二氧化硅载体用水混合，分别加入铂盐水溶液、铜盐水溶液，浸渍4～24h，浸渍结束后洗涤，用还原剂进行还原，干燥，挤压即得。
[0019]具体的，所述铂盐水溶液、铜盐水溶液的浓度(质量分数)为4～7％。
[0020]具体的，所述还原剂通过如下步骤制备得到：
[0021]称取铂盐和铜盐总摩尔量三倍的硼氢化钠或甲酸钠，优选硼氢化钠，配制成8～10％的水溶液，即得。
[0022]进一步的，本专利技术还提供了一种催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0023](1)将硅盐配制成水溶液，加热到70～80℃滴加盐酸溶液，调节pH至9～10并搅拌20～30min，然后静置沉淀，老化，洗涤，干燥，焙烧烧后得到的固体即为载体(纳米二氧化硅)；
[0024](2)将铂盐和铜盐分别配成5％水溶液，备用；
[0025](3)在步骤(1)的载体中加入水得到载体水溶液，采用缓慢滴加的方式先后将铂盐水溶液和/或铜盐水溶液加入载体水溶液中，滴加时间1～5h，滴加结束后继续浸渍4～24h，得到浸渍液，再采用缓慢滴加的方式使用氢氧化钠溶液调节浸渍液pH至11左右，滴加时间1～2h；
[0026](4)将还原剂滴加到步骤(3)的浸渍液中，滴加时间5～10min，然后以1～3℃/min的速度升温到70～80℃，保温20～30min进行还原反应，再降温至常温，洗涤，于100～120℃干燥至恒重得到固体产物即为所述催化剂。
[0027]具体的，步骤(1)中配制的硅盐水溶液浓度(质量分数)为8～10％。
[0028]具体的，步骤(1)中硅盐选自硅酸四乙酯、水玻璃、硅酸钠中的一种或多种，优选硅酸钠。
[0029]具体的，步骤(1)中盐酸溶液质量分数为5～37％，优选为8％。
[0030]具体的，步骤(1)中，老化时间1～24h，洗涤时采用倾析法洗涤5次，干燥时在100～120℃条件下干燥2～5h，焙烧时在500～700℃焙烧1～5h。
[0031]进一步优选的，通过如下步骤对步骤(1)制备的载体进行改性：
[0032]在纳米二氧化硅载体中加入纳米二氧化硅载体质量分数1～2％的硅盐，并将两者溶于水中，于80～90℃搅拌反应1～2h，然后用质量分数为1～1.2％的盐酸溶液调节pH值至8～9，得到反应液，再加入质量分数为反应液4～5％的十六醇，继续搅拌1～2h进行载体改
性，抽滤，洗涤，最后在100～120℃的条件下干燥得到改性的载体。
[0033]具体的，所述硅盐选自硅酸四乙酯、去离子水玻璃、硅酸钠中的一种或多种，优选硅酸钠。
[0034]具体的，步骤(2)中，所述铂盐水溶液、铜盐水溶液的浓度(质量分数)为4～7％。
[0035]具体的，步骤(3)中，氢氧化钠溶液的浓度(质量分数)为10％。
[0036]具体的，步骤(4)中的还原剂通过如下步骤制备得到：
[0037]称取铂盐和铜盐总摩尔量三倍的硼氢化钠或甲酸钠，优选硼氢化钠，配制成10％的水溶液，即得。
[0038]进一步的，对步骤(4)所制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种糠醛气相连续脱羰制四氢呋喃联产2
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甲基呋喃的催化剂，其特征在于，以金属铂、铜为主要活性成分，以纳米二氧化硅或者改性纳米二氧化硅为载体；所述催化剂中，铂负载量为0.01～1.0%，铜负载量为0.05～10.0%。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述铂源选自H2PtBr6、（NH4）2PtCl6、（NH4）2Pt（NO2）4、H2PtCl6中的一种或多种；所述铜源选择硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述纳米二氧化硅载体经下述步骤制备得到：配制硅盐的水溶液，调整pH至9～10并搅拌20～30min，然后静置沉淀，老化1～24h，经洗涤、干燥后，再于500～700℃焙烧1～5h即得。4.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅载体经下述步骤制备得到：在纳米二氧化硅载体中加入纳米二氧化硅载体质量分数1～2%的硅盐，并将两者分散于水中，于80～90℃搅拌反应1～2h，调节pH值至8～9，得到反应液，然后加入质量分数为反应液4～5%的十六醇，继续搅拌1～2h进行载体改性，抽滤，洗涤，再在100～120℃温度下干燥得到改性纳米二氧化硅载体。5.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述硅盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志勇，邢培智，刘千河，马法壮，陈玥，赖玉龙，于善保，李易凡，苗淑兰，
申请(专利权)人：宏业生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：