一种具有核壳结构的催化剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种具有核壳结构的催化剂及其制备方法和用途。这种催化剂呈核壳结构，其直径为200-400nm；壳层为10-80nm厚度的二氧化硅；内核为10-200nm直径的二氧化硅，且内核中负载了0.5-5.0nm的金属纳米颗粒，其负载量为0.1-5.0wt%。本发明专利技术通过包裹-刻蚀技术，实现了直径200-400nm的具有核壳结构的催化剂的制备。本发明专利技术的具有核壳结构的催化剂可作为淀粉水解-加氢一步法生产山梨醇的催化剂，不仅催化性能优于非核壳结构的负载型金属催化剂，而且可多次重复使用，大大降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂领域，具体地说，是涉及一种具有核壳结构的催化剂及其制备方法和用于淀粉水解-加氢一步法生产山梨醇的用途。
技术介绍
随着工业化的发展和人类生活水平的提高，能源消耗量迅速增加。然而，在工业发展中起主导作用的石油、煤炭、天然气等矿石燃料能源逐渐减少；而且，其使用对人类的生存环境也造成了严重的污染和危机。发展生物质能源不仅具有替代化石能源的现实意义，还是节能减排的有效措施。因此，开发与利用清洁可再生生物质能源成为21世纪发展的必然趋势。山梨醇是一种重要的医药、化工、轻工、食品等行业工业生产的原料，主要用于合成维生素C，作为柔软剂、湿度调节剂等广泛用于牙膏、漱口水等日化产品中。同时，山梨醇还可作为一种潜在的能源平台分子，通过进一步催化转化，可将其转化为一些高附加值的产 品，比如，燃料、化学品和氢气。目前，山梨醇的制备主要以淀粉为原料，首先通过淀粉水解制得葡萄糖，然后通过催化加氢将葡萄糖转化为山梨醇。如今，淀粉水解的生产主要采用成熟的酶法工艺，将淀粉预水解获得的淀粉在糖化酶作用下水解可得到纯度较高的葡萄糖浆。葡萄糖加氢可采用Ni基和Ru基金属催化剂。虽然酶法水解淀粉工艺已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有核壳结构的催化剂，其特征在于：其直径为200？400nm，壳层为10？80nm厚度的二氧化硅，内核为10？200nm直径的二氧化硅，且内核中负载了0.5？5.0nm的钌纳米颗粒，其负载量为0.1？5.0wt%。

【技术特征摘要】
1.一种具有核壳结构的催化剂，其特征在于其直径为200-400nm，壳层为10_80nm厚度的二氧化硅，内核为10-200nm直径的二氧化硅，且内核中负载了 O. 5-5. Onm的钌纳米颗粒，其负载量为O. 1-5. 0wt%。2.权利要求I所述具有核壳结构的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤 (O将含有表面活性剂的碱性溶液在50-120°C下搅拌l_2h，向其中滴加正硅酸四乙酯，继续搅拌l_2h，静置20-24h，抽滤，所得固体在200-800°C空气中焙烧2_6h ； (2)将步骤(I)所得产物加入钌的盐溶液中超声2-20min，微波干燥，然后0_2°C下加入还原剂溶液中，离心，洗涤；所加入步骤(I)的产物质量与溶液中钌的物质的量比为2-10g/mmol ； (3)将步骤(2)所得产物加入乙醇与氨水的混合液中，向混合液中滴加Ν-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷和正硅酸四乙酯的体积比为4-5:40的乙醇溶液，搅拌30-40min,然后加入含有表面活性剂的乙醇水溶液，继续搅拌5_10min，再加入正硅酸四乙酯，继续搅拌5-6h，离心，洗涤后加入盐酸乙醇溶液中，80-90°C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，徐亮，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：