[发明专利]一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将原料蔗渣经粉碎机粉碎，并真空干燥；

（2）将粉碎后的蔗渣进行抽提脱蜡，并真空干燥；

（3）将脱蜡后的蔗渣进行高温碳化；

（4）取RuCl₃•xH₂O和碳化后的蔗渣于平底烧瓶中，加入超纯水，搅拌混合均匀；滴加NaBH₄水溶液，再次搅拌进行反应；反应结束后，混合物用去离子水反复过滤、洗涤，除去氯离子，真空干燥，得到所述蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述粉碎是粉碎至蔗渣大小为150～180 um；所述真空干燥是在50~80℃下真空干燥10~15h。

3.根据权利要求1所述的一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述抽提是在索氏抽提器中，利用甲苯-乙醇混合溶剂体系进行抽提；所述甲苯-乙醇混合溶剂体系中，甲苯与乙醇的体积比为2:1；所述抽提的温度为120~150℃，抽提的时间为5~8h；所述真空干燥是在50~80℃下真空干燥12~16h。

4.根据权利要求1所述的一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述高温碳化是在管式炉中、氮气气氛下进行，氮气的流速为70 mL/min，碳化的温度为300～500 ℃，碳化的时间为1.5 h，碳化结束后，冷却至室温。

5.根据权利要求1所述的一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述RuCl₃•xH₂O和碳化后的蔗渣的质量比为1:5~1:10；所述碳化后的蔗渣与超纯水的料液比为1:50~1:100g/mL；所述搅拌混合均匀的时间为2~3h。

6.根据权利要求1所述的一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述NaBH₄水溶液为现配现用溶液，浓度为1wt%；所述碳化后的蔗渣与NaBH₄水溶液的料液比为1:100~1:150g/mL；所述反应的时间为4~5h。

7.根据权利要求1所述的一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述去离子水反复过滤、洗涤的次数为3~5次；氯离子的去除结果通过采用0.1 mol/L的硝酸银溶液检测洗涤液得到；所述真空干燥是在50~80℃下真空干燥12~16h。

8.由权利要求1~7任一项所述制备方法制得的一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂。

9.权利要求8所述的一种蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂在催化葡萄糖制备山梨醇中的应用，其特征在于，包括步骤如下：

将葡萄糖和蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂加入到不锈钢反应釜中，氢气气氛下加热进行反应，得到山梨醇。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述蔗渣碳化负载钌生物质基催化剂的用量为反应体系的0.5wt%～2.0wt%；所述氢气的压力为1～5MPa；所述反应的温度为80℃～160℃，反应的时间为0.5～3h。