一种木质纤维素衍生的糠醛催化加氢制备环戊酮的方法技术

本发明专利技术公开了一种木质纤维素衍生的糠醛催化加氢制备环戊酮的方法，利用氮掺杂的石墨烯碳纳米管/碳壳层包裹型金属催化剂，实现高效地将糠醛转化为环戊酮化学品，且催化剂制备方法简单，价格低廉，催化活性优异，催化稳定性较好，该方法具有低成本、高效率、可大规模推广应用的优点。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及催化合成领域，具体涉及一种木质纤维素衍生的糠醛催化加氢制备环戊酮的方法。

技术介绍

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技术介绍
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1、生物质是地球上唯一可再生的有机碳资源。全球每年生物质产量约2000亿吨。以生物质资源为原料生产化学品成为缓解资源危机的可行出路。木质纤维素主要包含三种成分:纤维素、半纤维素、木质素。其中，半纤维素仅次于纤维素，占木质纤维素重量的20～40％，将其衍生物进行高值化转化是生物质利用的关键。

2、环戊酮是是一种五元环环状酮，作为一种重要的精细化工中间体，可广泛用于合成医药、香料化学品、橡胶化学品和农药。此外，它不仅可在电子工业中被用作溶剂，而且其对自燃的强抵抗能力，使它也可以潜在地用于内燃机的燃料混合物中，被证明是用于合成多环烷烃的有前途的原料。环戊酮的合成通常采用氢氧化钡蒸馏己二酸及其衍生物或环戊烯的氧化合成的。然而，过高的热解温度会产生较大能量消耗。而且污染物尤其是废物中钡的排放可能产生严重的环境污染物并危害人类健康。因此开发一种环保、经济的环戊酮制备方法势在必行。

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【技术保护点】

1.一种木质纤维素衍生的糠醛催化加氢制备环戊酮的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：以糠醛作为原料，水为溶剂，将催化剂、原料和溶剂依次加入反应器，在氮掺杂的石墨烯碳纳米管/碳壳层包裹型金属催化剂的作用下选择性加氢将反应物转化为环戊酮，反应温度为180～220℃，反应体系中氢气压力为1～5MPa；所述的氮掺杂石墨烯碳纳米管/碳壳层包裹型金属催化剂的制备方法包括如下步骤:将金属盐、有机物和去离子水，在60～90℃下搅拌均匀后，升温至100～160℃烘干，得到的粉末在N2气氛保护下在500～800℃焙烧2-4h，经硫酸水溶液酸洗后得到目标催化剂，所述的金属盐和有机物的摩尔比为1:1～5，所述...

【技术特征摘要】

1.一种木质纤维素衍生的糠醛催化加氢制备环戊酮的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：以糠醛作为原料，水为溶剂，将催化剂、原料和溶剂依次加入反应器，在氮掺杂的石墨烯碳纳米管/碳壳层包裹型金属催化剂的作用下选择性加氢将反应物转化为环戊酮，反应温度为180～220℃，反应体系中氢气压力为1～5mpa；所述的氮掺杂石墨烯碳纳米管/碳壳层包裹型金属催化剂的制备方法包括如下步骤:将金属盐、有机物和去离子水，在60～90℃下搅拌均匀后，升温至100～160℃烘干，得到的粉末在n2气氛保护下在500～800℃焙烧2-4h，经硫酸水溶液酸洗后得到目标催化剂，所述的金属盐和有机物的摩尔比为1:1～5，所述的金属盐的金属离子是过渡金属co、ni、fe、sn中的一种以上，所述的有机物包括氮源有机物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在氮掺杂的石墨烯碳纳米管/碳壳层包裹型金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海永，李浩，王晨光，李昀童，夏艳波，刘永清，徐擎立，崔丽，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：