【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于fdca合成领域，具体涉及一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、2,5-呋喃二甲酸(fdca)可用于获得广泛的独特生物聚酯，例如，fdca和乙二醇之间的缩聚反应形成了聚呋喃甲酸酯(pef)，它不仅是石油基聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的绿色替代品，而且是一种多用途聚酯，具有优异的热稳定性和优异的阻气性能，因此fdca成为世界各国重点关注的领域之一。
2、目前，fdca制备路线主要有糠酸歧化法、呋喃酰基化法、己糖二酸脱水环化法、二甘醇酸环化法以及5-羟甲基糠醛(hmf)氧化法。由于hmf可以通过生物质基糖类化合物脱水反应制备，具有可再生性，且hmf氧化反应选择性高，故hmf氧化法受到科研工作者的青睐，已成为制备fdca的首选方法，并取得系列进展。
3、hmf催化氧化的催化剂可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂，贵金属催化剂包括金、铂、钌等，传统贵金属催化剂通常表现出高的hmf转化率和目标产物选择性，但其催化过程常需要高温、高压或者化学试剂作为氧化剂，并且使用过程中金属容易浸出，增加操作困难，加重环境污染。非贵金属催化剂如锰、铁、铬等由于价格低廉、储量丰富、对环境友好在hmf选择性催化氧化领域具有巨大的应用前景。其中氧化锰基材料因其天然丰度高、成本低、环境友好、晶体结构多样、氧化态多样等独特的物理化学性质，在催化、磁性、化学传感、电化学(锂离子电池、超级电容器等)等领域受到广泛关注其中，二氧化锰(mno2)作为烃类、醇类、no和co的液相选择性氧化和
4、文献hayashi e,yamaguchi y,kamata k,et al.effect of mno2 crystalstructure on aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-furandicarboxylic acid(vol141,pg 890,2019)[j].journal of the americanchemical society,2019(46):141.使用不同晶型的mno2催化hmf合成fdca，其中活性mno2的催化效率最高，达到74％，低于本专利技术的产率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术存在问题，本专利技术提供了一种通过cr复合非晶态mno2催化hmf合成fdca的方法，以解决传统合成hmf催化剂的过程繁琐问题和成本高昂问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下。
2、一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂的制备方法，步骤如下:
3、(1)kmno4溶液和na2s2o3溶液混合搅拌，干燥得非晶态mno2；
4、(2)把非晶态mno2加入cr(no3)3溶液中超声分散，洗涤干燥，升温煅烧得到cr复合非晶态mno2催化剂。
5、优选的，步骤(1)中，所述kmno4和na2s2o3的摩尔比为1:1。
6、优选的，步骤(1)中，所述搅拌的时间为12h。
7、优选的，步骤(1)中，所述干燥的温度为60-80℃，所述干燥的时间为12h。
8、优选地，步骤(2)中，所述cr(no3)3与非晶态mno2的质量比为(0.3-0.7):1。
9、优选的，步骤(2)中，所述超声分散的时间为30min。
10、优选的，步骤(2)中，所述升温的速率为5℃/min。
11、优选的，步骤(2)中，所述煅烧的温度为300℃；所述煅烧的时间为2h。
12、本专利技术提供以上任一项所述的制备方法制备得到的一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂。
13、本专利技术还提供上述的一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂在制备fdca中的应用。
14、优选的，所述应用为将hmf水溶液与nahco3溶液混合，加入上述的cr复合非晶态mno2催化剂，在o2氛围下反应，即得化合物fdca。
15、更优选的，所述的hmf和nahco3的质量比为(1-4):1；所述hmf和cr复合非晶态mno2催化剂的质量比为(1-4):1。
16、更优选的，所述反应的温度为80-120℃，反应的时间为4-24h，反应的压力为10bar。
17、本专利技术的有益效果:
18、本专利技术的cr复合非晶态mno2催化剂与传统贵金属基催化剂相比，成本更低、储量丰富，且反应过程无需添加强碱，解决了传统催化剂需要用到强碱而导致的设备腐蚀和环境污染问题。
19、本专利技术的cr复合非晶态mno2催化剂制备方法简单，在空气氛围中即可制备，使用前也不需要任何处理，使用简便，具有广泛的应用场景。
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1.一种用于合成FDCA的Cr复合非晶态MnO2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下:
2.根据权利要求1所述的一种用于合成FDCA的Cr复合非晶态MnO2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述KMnO4和Na2S2O3的摩尔比为1:1，所述搅拌的时间为12h，所述干燥的温度为60-80℃，所述干燥的时间为12h。
3.根据权利要求1所述的一种用于合成FDCA的Cr复合非晶态MnO2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述Cr(NO3)3与非晶态MnO2的质量比为(0.3-0.7):1。
4.根据权利要求1所述的一种用于合成FDCA的Cr复合非晶态MnO2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述超声分散的时间为30min。
5.根据权利要求1所述的一种用于合成FDCA的Cr复合非晶态MnO2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述升温的速率为5℃/min；所述煅烧的温度为300℃；所述煅烧的时间为2h。
6.权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的一种用于合成FDCA的Cr复合非晶
7.权利要求6所述的一种用于合成FDCA的Cr复合非晶态MnO2催化剂在制备FDCA中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，将HMF水溶液与NaHCO3溶液混合，加入权利要求6所述的Cr复合非晶态MnO2催化剂，在O2氛围下反应，即得化合物FDCA。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的HMF和NaHCO3的质量比为(1-4):1；所述HMF和Cr复合非晶态MnO2催化剂的质量比为(1-4):1。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述反应的温度为80-120℃，反应的时间为4-24h，反应的压力为10bar。
...【技术特征摘要】
1.一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下:
2.根据权利要求1所述的一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述kmno4和na2s2o3的摩尔比为1:1，所述搅拌的时间为12h，所述干燥的温度为60-80℃，所述干燥的时间为12h。
3.根据权利要求1所述的一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述cr(no3)3与非晶态mno2的质量比为(0.3-0.7):1。
4.根据权利要求1所述的一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述超声分散的时间为30min。
5.根据权利要求1所述的一种用于合成fdca的cr复合非晶态mno2催化剂的制备方法，其特征在于，步...
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