一种Cu-Mn双金属催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于糠醛电催化加氢反应技术领域，公开一种Cu‑Mn双金属催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂以泡沫铜为基底，泡沫铜上负载有Cu‑P和Mn‑MOF。制备方法：（1）、将硫酸铜、次磷酸盐、表面活性剂和电沉积助剂溶于水中，制得电沉积液；（2）、将电沉积液置于单室电解池中，以泡沫铜为工作电极、铂丝电极为对电极、Hg/Hg<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;电极为参比电极进行电化学沉积，沉积电位为‑1.8~‑2 V vs.Hg/Hg<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;，沉积时间为20~30 min，取出工作电极，洗涤、干燥，制得Cu‑P/CF；（3）、将锰盐、有机配体、表面活性剂溶于有机溶剂中，然后将Cu‑P/CF置于其中，进行溶剂热反应，洗涤、干燥，制得目标催化剂。本发明专利技术Cu‑Mn双金属催化剂，催化活性高、整个过程操作简单，成本低，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于糠醛电催化加氢反应，具体涉及一种cu-mn双金属催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、生物质资源作为一种蕴含于自然界中的可再生碳基资源，凭借其显著的环境友好特性和庞大的储量优势，被广泛视作替代传统化石资源的理想选择。而生物质衍生化合物如糠醛（ff）、5-羟甲基糠醛（hmf）的电化学加氢（ech）是利用生物质资源的有效途径，它能够在无需依赖外源性氢气供应的前提下，用水作为氢源，并且采用经济型催化剂，在常温常压下，高效实现生物质资源向高品质燃料与高价值精细化学品的转化。因此，发展由可再生能源驱动的生物质电催化还原转化方法，成为一种绿色的能源可持续发展方案。然而，目前来说，ff对糠醇（fa）ech过程的选择性还存在几个关键问题。首先，会存在析氢反应和ech的竞争反应，析氢反应是一个常见的副反应，它消耗了电极表面的活性氢（hads），从而降低了ech反应的选择性和法拉第效率；其次，由于上述竞争反应和其它可能的副反应（如糠醛自聚反应，cannizzaro反应等），目前的ech工艺往往不能有效地将所有输入的电能完全转化为目标产物，导致糠醇的产率不高，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Cu-Mn双金属催化剂，其特征在于：所述催化剂以泡沫铜为基底，泡沫铜上负载有Cu-P和Mn-MOF；其中，Cu-P为铜磷复合物，Mn-MOF为Mn的有机骨架材料。

2.一种如权利要求1所述的Cu-Mn双金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.如权利要求2所述的Cu-Mn双金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述次磷酸盐为NaH2PO2或KH2PO2，表面活性剂为SDS，电沉积助剂为Na2SO4或K2SO4。

4.如权利要求2所述的Cu-Mn双金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，以摩尔比计并且硫酸铜和次磷酸盐分别...

【技术特征摘要】

1.一种cu-mn双金属催化剂，其特征在于：所述催化剂以泡沫铜为基底，泡沫铜上负载有cu-p和mn-mof；其中，cu-p为铜磷复合物，mn-mof为mn的有机骨架材料。

2.一种如权利要求1所述的cu-mn双金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.如权利要求2所述的cu-mn双金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述次磷酸盐为nah2po2或kh2po2，表面活性剂为sds，电沉积助剂为na2so4或k2so4。

4.如权利要求2所述的cu-mn双金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，以摩尔比计并且硫酸铜和次磷酸盐分别以其中的cu和p计量，硫酸铜、次磷酸盐、表面活性剂和电沉积助剂的用量配比为10∶（1~2）∶1∶1；硫酸铜在电沉积液中的浓度为0.2~0.4 m。

5.如权利要求2所述的cu-mn双金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，泡沫铜在使用之前依次在1~3 m hcl溶液、丙酮、水、乙醇、水中超声清洗，烘干。

6.如权利要求2所述的cu-mn双金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，锰盐为mncl2、mn(no3)2或mnso4，有机配体为对苯二甲酸，表面活性剂为sds，有机溶剂为dmf。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨敬贺，麻思仿，杨朵，张杰，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：