一种用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂的制备方法，将具有氧化特性的钒(V)三取代POM(PMo<subgt;9</subgt;V<subgt;3</subgt;)吸附到CAs中，合成了PMo<subgt;9</subgt;V<subgt;3</subgt;@CAs复合材料。本发明专利技术在CAs上原位负载H<subgt;6</subgt;[PMo<subgt;9</subgt;V<subgt;3</subgt;O<subgt;40</subgt;]·34H<subgt;2</subgt;O形成PMo<subgt;9</subgt;V<subgt;3</subgt;@CAs。在CAs孔道中锚定PMo<subgt;9</subgt;V<subgt;3</subgt;团簇，利用多酸中V<supgt;+5</supgt;离子作为催化中心，并结合过氧化氢作为氧化剂提供氧源，通过水热反应中氧化还原反应，将纤维素逐步水解转化，最终生成甲酸产物，在纤维素水解氧化为甲酸的催化反应中，PMo<subgt;9</subgt;V<subgt;3</subgt;@CAs的甲酸收率可达75％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纤维素水解，尤其涉及一种用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂制备方法。

技术介绍

1、纤维素生物质材料作为可再生能源，在催化过程中可以水解转化成，例如葡萄糖、5-羟甲基糠醛、乙二醇、乳酸、甲酸等多种高利用率的化学燃料和增值化学品，并且对环境的破坏以及资源的浪费很低，因此使用纤维素作为转化甲酸的材料显得更加明智。在纤维素催化热解过程中，强氧化剂(o2 or h2o2)以及稳定高效催化剂的协同驱动下，促使复杂稳定的c-c键断裂，最终转化成液相产物甲酸(fa),整个过程对资源的利用率更高。然而如何设计出高效稳定的助催化剂却是个至关重要的问题。

2、多金属氧酸盐(poms),不仅具有亚纳米的尺寸，而且主要含有mo、w、v、nb、ta等金属元素，因此通常被作为催化反应的活性中心。poms不仅在光催化电催化等领域中被广泛应用，并且在纤维素水解方面也有过诸多报道。近年来，钒取代基多酸由于五价态钒的强氧化性，因此常被作为纤维素催化转化过程中的主要杂多酸。

3、然而poms作为均相催化剂，无法做到循环利用。因此需要将poms负载到稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂的制备方法，其特征在于：由CAs多孔碳材料负载H6[PMo9V3O40]·34H2O纳米晶形成复合材料，其制备步骤是：

2.根据权利要求1所述的用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述PMo9V3的制备方法是：将Na2HPO4溶解在水中为溶液A，将偏钒酸钠溶解在沸水中为溶液B，将溶液A加入到溶液B中剧烈搅拌后冷却，第一次加入浓硫酸，再向其中加入由Na2MoO4·2H2O配置的水溶液并搅拌，第二次加入浓硫酸，缓慢加入溶液中，之后用乙醚萃取并收集中间醚合层，乙醚挥发得到橙红色晶体H6[PMo9V3O40]·3...

【技术特征摘要】

1.一种用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂的制备方法，其特征在于：由cas多孔碳材料负载h6[pmo9v3o40]·34h2o纳米晶形成复合材料，其制备步骤是：

2.根据权利要求1所述的用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述pmo9v3的制备方法是：将na2hpo4溶解在水中为溶液a，将偏钒酸钠溶解在沸水中为溶液b，将溶液a加入到溶液b中剧烈搅拌后冷却，第一次加入浓硫酸，再向其中加入由na2moo4·2h2o配置的水溶液并搅拌，第二次加入浓硫酸，缓慢加入溶液中，之后用乙醚萃取并收集中间醚合层，乙醚挥发得到橙红色晶体h6[pmo9v3o40]·34h2o，即pmo9v3。

3.根据权利要求1所述的用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的pmo9v3多酸与超纯水重量比为1:1～2。

4.根据权利要求1所述的用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的cas与超纯水重量比为1:1～1.5，形成悬浊液。

5.根据权利要求1所述的用于高效纤维素降解转化甲酸的复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的搅拌时间为5h，离心三次，转速为10000rpm，每次离心时间5min，干燥温度70℃，干燥24小时。

6....

【专利技术属性】
技术研发人员：匙文雄，范恒瑞，张志明，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：