一种双功能位点催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:41635513 阅读:29 留言:0更新日期:2024-06-13 02:31
本发明专利技术涉及固体催化剂及催化技术领域,公开了一种双功能位点催化剂及其制备方法和应用,制备方法:制备炭基载体;将炭基载体与偶联剂在无氧条件下,80‑90℃反应20‑24h,干燥得偶联化产物;将偶联化产物与引发剂、交联剂及氮源于无氧条件下,先45‑50℃混合搅拌5.0‑6.0h,随后在55‑60℃混合搅拌22‑24h,收集沉淀物,60‑80℃干燥后,于400‑800℃炭化1.0‑2.0h,得氮掺杂炭基催化剂;将氮掺杂炭基催化剂磺化后,得双功能位点催化剂。制得的双功能位点催化剂用于催化生物质糖制备5‑羟甲基糠醛,5‑羟甲基糠醛产率最高可达97.79%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体催化剂及催化,具体涉及一种双功能位点催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着对可再生资源的需求不断增加,将可再生资源如纤维素转化为高附加值的5-羟甲基糠醛引起了研究人员的广泛关注。当前主要的转化策略涉及酸催化的纤维素转化反应,其中作为纤维素水解产物,葡萄糖异构化为果糖是转化反应中决速步骤。然而,传统的强酸催化容易导致5-羟甲基糠醛发生不可逆的水合反应,同时引发与交联聚合形成胡敏素等副产物,从而限制了5-羟甲基糠醛的产率。因此,为了实现从纤维素高效转化制备5-羟甲基糠醛,必须在促进葡萄糖异构化的同时避免不良的副反应发生。

2、已有研究证明葡萄糖转化产物的分布可以通过改变催化剂酸强度和溶剂的碱性来调节,然而单一功能位点的催化剂在催化生物质糖转化为5-羟甲基糠醛时,产率太低。如中国专利cn 107629027 b公开了一种磷酸化复合氧化物催化生物质制备5-羟甲基糠醛的方法。将生物质原料溶解或分散在水中,形成水溶液或悬浮液;2)加入氯化钠、催化和萃取溶剂进行反应;3)反应结束后,降温分离催化剂,用分液漏斗分液得到产物,得到5-羟本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,所述引发剂为偶氮二异丁酸二甲酯,所述交联剂为二乙烯苯,所述氮源为丙烯酰胺。

3.根据权利要求2所述一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,所述偶联剂为KH-570,炭基载体与偶联剂按比例为1.0-3.0g:180mL。

4.根据权利要求1所述一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,所述氮掺杂炭基催化剂磺化的具体方法为:将氮掺杂炭基催化剂分散在浓硫酸中,180-200℃反应10-12h;其中,氮掺杂炭基催化剂和浓硫...

【技术特征摘要】

1.一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,所述引发剂为偶氮二异丁酸二甲酯,所述交联剂为二乙烯苯,所述氮源为丙烯酰胺。

3.根据权利要求2所述一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,所述偶联剂为kh-570,炭基载体与偶联剂按比例为1.0-3.0g:180ml。

4.根据权利要求1所述一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,所述氮掺杂炭基催化剂磺化的具体方法为:将氮掺杂炭基催化剂分散在浓硫酸中,180-200℃反应10-12h;其中,氮掺杂炭基催化剂和浓硫酸按比例为0.1g:0.5-2.0ml。

5.根据权利要求1所述一种双功能位点催化剂的制备方法,其特征在于,所述炭基载体的制备方法为:将葡萄糖水溶液通过水热、炭化...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘守新马春慧尹钰齐亚博张继芳李伟罗沙田兵徐明聪
申请(专利权)人:东北林业大学
类型:发明
国别省市:

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