【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双金属纳米材料的制备，具体涉及一种温和条件下不添加任何表面活性剂在醇类溶液中制备pdag纳米海绵的方法及该pdag纳米海绵在催化糠醛加氢反应中的应用。
技术介绍
1、糠醛是一种非常重要的生物质平台化合物，糠醛的高效催化转化制备高值化学品、材料、药物等对生物质高值化利用具有重要的意义。然而，在糠醛的选择性加氢过程中，由于其本身分子结构含有多种官能团，如c＝o、c＝c不饱和官能团，导致糠醛选择性加氢反应产物复杂，单一产物选择性低。目前，pt和rh是常见的糠醛选择性加氢制备糠醇的高性能催化材料，但由于其合成方法苛刻、活性组分容易失活、循环性能差，从而限制了其在实际工业中的应用。因此，如何采用简单、温和、低成本的方法，制备出具有良好催化性能的糠醛加氢金属纳米催化材料仍具有较大的挑战性。
2、在糠醛选择性加氢反应中，pd基纳米材料由于活性高、选择性优异引起了众多研究人员的兴趣。为改善pd纳米材料的催化性能，通常需要使用载体以提高其稳定性或者引入第二种金属通过调节pd的电子、几何结构，进而调控其催化选择性。例如，申请号为cn202310148951.2的专利技术专利以pdcl2为前驱体，与盐酸水溶液混合，然后滴加到分散有ceo2和酸性sio2的乙醇中，搅拌至乙醇完全蒸发，再在200℃空气中煅烧，氢气气氛还原3.0h制得pd/ceo2/sio2材料，该材料在150℃、2.0mpa、h2条件下，催化糠醛加氢反应具有53％的转化率，生成糠醇的选择性为22％。但该制备方法操作流程多、时间长，需要酸性环境、高温条件及氢气还原
3、基于以上现有技术存在的缺陷，有必要开发条件温和且简单的制备技术以制备出具有3d自支撑结构且在糠醛选择性加氢反应中具有高选择性的pd基纳米材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种pdag纳米海绵的制备方法及该pdag纳米海绵的应用，本专利技术的制备方法在醇类溶液中进行，不需要使用表面活性剂和模板剂，也不需要额外添加还原剂，不需要高温、高压、搅拌等反应条件，于20-60℃静置反应即可，反应条件温和，反应步骤简单，所制备的pdag纳米海绵具有3d海绵状结构，是一种自支撑催化剂，其纯度高，具有丰富的孔结构，对糠醛选择性加氢生成糠醇具有优异的催化活性和选择性。
2、本专利技术具体是通过以下技术方案来实现的，依据本专利技术提出的一种pdag纳米海绵的制备方法，其具体包括以下步骤：
3、(1)取一定量的乙二醇与水配置成乙二醇水溶液，备用；
4、(2)取一定体积步骤(1)中的乙二醇水溶液加入到反应容器中，向其中快速加入一定量的pd前驱体，然后再加入一定量ag前驱体，将反应体系超声混匀后，在20-60℃静置反应0.5-3.0h；
5、(3)对步骤(2)制得的反应产物离心分离，弃去上清液得下层沉淀，用超纯水对所得沉淀离心洗涤3-5次，然后在40-60℃条件下干燥8-12h，即得到pdag纳米海绵。
6、较佳地，步骤(1)中乙二醇与水的体积比为5:5-10:0。
7、较佳地，步骤(2)反应体系中pd前驱体的浓度为1.0-9.0mmol/l，ag前驱体的浓度为1.0-9.0mmol/l。
8、较佳地，所述的pd前驱体与ag前驱体的摩尔浓度的比为1:3-3:1。
9、较佳地，所述的pd前驱体选用pd(oac)2，ag前驱体选用agno3。
10、前述的pdag纳米海绵的制备方法，所制备的pdag纳米海绵具有3d海绵状结构，pdag纳米海绵由更小的纳米颗粒组成，该纳米颗粒的直径为26nm，pdag纳米海绵为面心立方结构。
11、进一步地，前述制备方法中的反应容器可以采用圆底烧瓶或锥形瓶或烧杯等。
12、本专利技术还提供一种按照前述方法制备的pdag纳米海绵在催化糠醛选择性加氢转化为糠醇中的应用，具体方法包括：将所制备的pdag纳米海绵分散于一定体积的超纯水中，轻轻摇晃使其分散均匀，然后将其加入到一定体积含有糠醛的无水乙醇中，两者混合后pdag纳米海绵、糠醛在混合体系中的浓度分别为0.2-0.6g/l和0.05-0.30mol/l。将混合体系在60℃、1.5mpa氢气氛围下进行催化加氢反应，采用气相质谱联用色谱仪对反应过程进行追踪。反应15h后，糠醛的转化率≥82％，生成糠醇的选择性≥97％；反应21h后，糠醛的转化率≥94％，生成糠醇的选择性≥97％；反应27h后，糠醛的转化率≥98％，生成糠醇的选择性≥98％；反应30h后，糠醛的转化率为100％，生成糠醇的选择性≥97％。表明所制备的pdag纳米海绵在糠醛的催化加氢反应中具有较好的催化活性和选择性。
13、本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本专利技术可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：
14、(1)、本专利技术的制备方法在醇类溶液中进行，反应过程中不需要添加任何表面活性剂和模板剂，因而可以制备出表面“洁净”的样品，具有较高的催化活性。本专利技术的制备方法也不需要添加额外的还原剂，将pd前驱体和ag前驱体加入到溶液中后，静置反应即可，不需要高温、高压、搅拌等反应条件，因而反应条件温和，步骤简单，易于分离，能耗低。使用的乙二醇具有双重作用，不仅是溶剂组分，由于其具有弱还原性，还起到了还原剂的作用，可以将pd前驱体和ag前驱体分别还原为具有催化活性的金属pd和ag。
15、(2)、本专利技术制备方法制备出的pdag纳米海绵具有3d海绵状结构，是一种3d自支撑催化剂，不需要模板剂和载体，3d海绵状结构由更小的纳米颗粒组本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PdAg纳米海绵的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的PdAg纳米海绵的制备方法，其特征在于步骤(1)中乙二醇与水的体积比为5:5-10:0。
3.如权利要求1所述的PdAg纳米海绵的制备方法，其特征在于步骤(2)反应体系中Pd前驱体的浓度为1.0-9.0mmol/L，Ag前驱体的浓度为1.0-9.0mmol/L。
4.如权利要求1或3所述的PdAg纳米海绵的制备方法，其特征在于所述的Pd前驱体与Ag前驱体的摩尔浓度的比为1:3-3:1。
5.如权利要求1或3所述的PdAg纳米海绵的制备方法，其特征在于所述的Pd前驱体为Pd(OAc)2，Ag前驱体为AgNO3。
6.如权利要求1-5任一所述的PdAg纳米海绵的制备方法，其特征在于所制备的PdAg纳米海绵具有3D海绵状结构，PdAg纳米海绵由更小的纳米颗粒组成，该纳米颗粒的直径为26nm，PdAg纳米海绵为面心立方结构。
7.如权利要求1所述方法制备的PdAg纳米海绵在催化糠醛选择性加氢转化为糠醇中的应用。
8.如权利
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于无水乙醇与水的体积比为1:4。
10.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于PdAg纳米海绵催化糠醛选择性加氢的转化率≥98％，其对糠醇的选择性≥98％。
...【技术特征摘要】
1.一种pdag纳米海绵的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的pdag纳米海绵的制备方法，其特征在于步骤(1)中乙二醇与水的体积比为5:5-10:0。
3.如权利要求1所述的pdag纳米海绵的制备方法，其特征在于步骤(2)反应体系中pd前驱体的浓度为1.0-9.0mmol/l，ag前驱体的浓度为1.0-9.0mmol/l。
4.如权利要求1或3所述的pdag纳米海绵的制备方法，其特征在于所述的pd前驱体与ag前驱体的摩尔浓度的比为1:3-3:1。
5.如权利要求1或3所述的pdag纳米海绵的制备方法，其特征在于所述的pd前驱体为pd(oac)2，ag前驱体为agno3。
6.如权利要求1-5任一所述的pdag纳米海绵的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：高佳凯，王澳洲，姚开胜，韩天航，王琪，李世杰，王冰珂，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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