[发明专利]一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法

权利要求书

1.一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法，其特征在于，以钾修饰氮掺杂介孔碳材料负载Pt为催化剂，在温和及非碱性条件下催化氧化甘油一步制备丙醇二酸，所述温和条件为：反应温度低于60°C及常压条件；所述钾修饰氮掺杂介孔碳材料负载Pt催化剂中Pt的负载量为：1%~5%；钾的含量为：2.13%~6.56%；氮的含量为：5.47%~13.73%，所述钾修饰氮掺杂介孔碳材料负载Pt催化剂的制备方法为：向聚乙烯醇水溶液中加入H₂PtCl₆，配置H₂PtCl₆溶液；向H₂PtCl₆溶液中加入一定量NaBH₄溶液，形成深棕色溶胶，30分钟后，加入钾修饰的氮掺杂介孔碳材料，搅拌2小时后，过滤，洗涤，干燥，得到黑色粉末状钾修饰氮掺杂介孔碳材料负载Pt催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法，其特征在于，上述制备方法的反应过程中通入O₂。

3.根据权利要求1所述的一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法，其特征在于，甘油与金属Pt颗粒的摩尔比为：100-1000。

4.根据权利要求2所述的一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法，其特征在于，氧气的流速为5~200 mL/min。

5.根据权利要求1所述的一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法，其特征在于，催化反应时间为1~10小时。

6.根据权利要求5所述的一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法，其特征在于，NaBH₄的浓度为10~1000 mmol/L；NaBH₄与金属Pt的摩尔比为1~10:1；聚乙烯醇的平均分子量9000~10000 g/mol；H₂PtCl₆浓度为0.1~1.5mmol/L，PVA与Pt的质量比为0.1~10:1。

7.根据权利要求5所述的一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法，其特征在于，所述钾修饰的氮掺杂介孔碳材料的制备方法为：

（1）以硅球或者嵌段式聚醚为硬模板，酚醛树脂为碳源，三聚氰胺或者双氰胺为氮源；通过蒸发诱导自组装法制备氮掺杂介孔碳材料；

（2）将KOH与上述氮掺杂介孔碳混合均匀后，在氮气氛围中加热进行活化处理，得固体Ⅰ；

（3）将KOH活化处理后的氮掺杂介孔碳，加入乙醇，加热回流5小时，过滤，洗涤至中性后，干燥处理，得固体Ⅱ；

（4）将固体Ⅱ在氮气氛围内加热高温焙烧，获得钾修饰的氮掺杂介孔碳材料（K-NMC）。

8.根据权利要求7所述的一种催化氧化甘油制备丙醇二酸的方法，其特征在于，步骤（1）中KOH与NMC采用球磨或者研磨的方式进行混合；活化处理的温度为 500~800°C；活化处理的时间为0.1~2.0小时；步骤（3）所述高温焙烧温度为1000~1400°C，焙烧处理时间为0.5~2.0小时。