一种生物炭催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种生物炭催化剂及其制备方法和在催化5‑羟甲基糠醛氧化制备2,5‑呋喃二甲醛中的应用。制备方法包括：将海藻糖与氯化锌、氯化钾混合后于惰性气氛下热解碳化，得到生物炭催化剂。本发明专利技术利用高效、低成本、可再生的催化剂在过一硫酸氢钾复合盐的存在下高效催化HMF选择性生成DFF，本发明专利技术具有催化剂成本低、产物收率高、产物选择性高、反应条件温和、生产成本低、无安全隐患且对环境友好等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化，具体涉及一种生物炭催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着经济迅速发展，全球对石油化学产品和石化燃料的需求急剧增加，使得石化能源成为全球主要的化学原料和能源来源之一。然而，石化资源是有限的，随着不断的开采和使用，其储量持续减少。因此，开发新型且可再生的能源以替代石化能源成为了可持续发展的紧迫需求。

2、生物质能源作为最具吸引力的石化能源替代品之一，在自然界中占据着重要地位，展现出广阔的应用前景。特别是可再生且丰富的木制纤维素生物质，经过化学转化可成为可持续的化学品，已经得到广泛认可。

3、通过对纤维素和半纤维素进行水解处理，可以得到具有广泛用途的生物燃料和平台有机化合物。其中，5-羟甲基糠醛(hmf)是最具应用价值的化合物之一，被美国能源部列为最具高附加值的生物质平台化合物之一。通过催化氧化，5-羟甲基糠醛(hmf)可以进一步转化为重要的呋喃类产物，包括2,5-二甲酰基呋喃(dff)和2,5-呋喃二羧酸(fdca)等。其中，2,5-二甲酰基呋喃(dff)作为合成高附加值化学品、药品、灭菌剂和功能性聚合物的前本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物炭催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将海藻糖与氯化锌、氯化钾混合后于惰性气氛下热解碳化，得到所述生物炭催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氯化锌和氯化钾的质量比为1:1～3，优选为1:1；

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气气氛和/或稀有气体气氛；

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法制备得到的生物炭催化剂。

5.根据权利要求4所述的生物炭催化剂在催化5-羟甲基糠醛氧化制备2,5-呋喃二甲醛中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，包括：5-羟...

【技术特征摘要】

1.一种生物炭催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将海藻糖与氯化锌、氯化钾混合后于惰性气氛下热解碳化，得到所述生物炭催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氯化锌和氯化钾的质量比为1:1～3，优选为1:1；

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气气氛和/或稀有气体气氛；

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法制备得到的生物炭催化剂。

5.根据权利要求4所述的生物炭催化剂在催化5-羟甲基糠醛氧化制备2,5-呋喃二甲醛中的应用。

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【专利技术属性】
技术研发人员：黄宝成，陈柯宇，俞琳茜，黄韵歆，金仁村，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：