[发明专利]一种用于TMBQ转化为TMHQ的催化剂及其制备方法

说明书

一种用于TMBQ转化为TMHQ的催化剂及其制备方法，催化剂由氨基功能化的金属有机骨架材料NH₂‑UiO‑66(Hf)衍生的HfO₂、无定形碳和贵金属Pd纳米粒子组成，其中HfO₂与无定形碳的重量比为1.4～5，贵金属Pd含量按催化剂总重量百分比为0.5～5％。制备方法：将四氯化铪、2‑氨基对苯二甲酸加到二甲基甲酰胺和盐酸的混合液中，同时滴加H₂PdCl₄溶液，经升温搅拌，还原、洗涤、干燥得到Pd@NH₂‑UiO‑66(Hf)；再将上述固体在惰性气氛下高温处理数小时即可得到催化剂Pd/HfO₂@C。该催化剂用于TMBQ转化为TMHQ时具有优异的催化活性、选择性及重复使用性。

技术领域

本发明涉及一种多相催化剂及其制备方法，特别涉及一种用于2，3，5-三甲基苯醌(TMBQ)转化为2，3，5-三甲基氢醌(TMHQ)的催化剂及其制备方法。

背景技术

2，3，5-三甲基氢醌(TMHQ)是合成维生素E(VE)的重要中间体，可与异植物醇缩合生产维生素E。VE不仅应用于食品、医药、保健品、化妆品的添加剂，而且越来越多地用作工业抗氧化剂，近些年来成为备受关注的热点产品。随着VE的广泛应用，TMHQ需求量也将逐年增加。国内市场TMHQ供不应求，改进TMHQ的生产工艺具有重要的经济效益。TMHQ的生产方法主要包括化学还原法和催化加氢还原法。化学还原法虽然易于实施，但工业废水很多，产品质量也不稳定。催化加氢还原法是以2，3，5-三甲基苯醌(TMBQ)为原料通过催化加氢的方式制备TMHQ，该方法具有产品质量高、成本低、三废少等特点，但目前相关公司所用催化剂活性相对较低，催化剂易失活，导致还原成本较高。因此研制一种高活性、高选择性、高稳定性的加氢催化剂使TMBQ转化为TMHQ，成为亟待解决的难题。

金属有机骨架(MOFs)是一种由金属中心与桥连的有机配体通过自组装形成的、具有三维网状有序孔结构的新型多孔晶体材料，其具有超高的比表面积、种类和结构多样性、可化学功能化等特点，在多相催化领域显示出了潜在的应用前景。将贵金属(如Pd、Pt、Ru)负载到MOFs载体上通常可作为高效的多相催化剂用于催化加氢反应。然而，采用常规方法所合成的金属纳米颗粒-MOFs复合材料仍面临许多挑战，比如金属纳米粒子在载体的表面易团聚、金属纳米颗粒的尺寸难控制及后续的还原过程对MOFs骨架结构的潜在性破坏等。