[发明专利]复合氧化物负载Pt催化剂在糠醛制戊二醇中应用

说明书

本发明涉及一种可还原性复合氧化物负载Pt催化剂催化转化糠醛制戊二醇的方法。催化剂由MMgOx复合氧化物载体负载活性组分Pt构成。催化剂的制备方法包括：a)溶胶凝胶法制备催化剂载体MMgOx；b)将Pt的前驱体溶液浸渍MMgOx后干燥、焙烧后再还原得到最终的催化剂Pt/MMgOx。所制得的催化剂，可使糠醛在较低氢压下高选择性地生成戊二醇，所述戊二醇为1,2‑戊二醇和1,5‑戊二醇中的一种或两种，戊二醇总选择性≥90％。并且该催化剂具有优异的稳定性。

技术领域

本发明涉及生物质催化转化领域，具体涉及一种可还原性复合氧化物负载Pt催化剂在糠醛催化转化制戊二醇中的应用。

背景技术

生物质是唯一可再生的有机碳资源,开发清洁高效稳定的催化剂体系,将富氧的生物质及其平台化合物高选择性的C-O键氢解转化为可供石化行业利用的高附加值产品符合国家能源发展趋势。糠醛是目前唯一可以直接由农林废弃物提炼获得的生物质基平台化合物，可由农林副产物如玉米芯,甘蔗渣和秸秆等中富含的半纤维素经酸水解而得。糠醛在加氢作用下发生C-O键氢解，可以得到戊二醇。戊二醇是一种重要的化工原料。1,2-戊二醇不仅是合成杀菌剂丙环唑的关键原料，同时也可以用于生产聚酯纤维、表面活性剂、医药等产品。另外，1,2-戊二醇可以作为一种保湿组分添加于化妆品或个人护理用品中，特别地，1,2-戊二醇还具有抑菌防腐作用，因此可用于配制不添加防腐剂的产品。1,5-戊二醇是一种端基二元醇，是一种对环境无污染的环保型化工原料。1,5-戊二醇作为一种重要的化工中间体，广泛应用于制造聚酯、聚氨酯、增塑剂、喷墨油墨、香料和涂料中。

专利和文献报道了贵金属以及非贵金属催化剂催化糠醛、糠醇以及四氢糠醇氢解制备戊二醇的方法。但该过程骤繁琐，反应条件苛刻(WO2012152849；WO2015174249；CN104370702；CN103906726A；CN110229045A)、总戊二醇收率低(Chem.Commun.,2009,2035-2037；CN102134180)、催化剂循环使用性能差(CN104016831；Green Chem.,2012,14,3402)。因此，开发温和条件下高选择性制备戊二醇的工艺具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可还原性复合氧化物负载的Pt催化剂催化转化糠醛制戊二醇，所述戊二醇为1,2-戊二醇和1,5-戊二醇中的一种或两种。该催化剂能够在较温和的条件下催化反应进行，催化性能优异，同时不产生明显的聚合物，催化剂稳定性好。

为达到以上目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种可还原性复合氧化物负载的Pt催化剂在糠醛催化转化制戊二醇中的应用，其特征在于：所述催化剂的组成为Pt/MMgOx，2≤x≤3；其中载体为MMgOx，M为Ti、Fe、Ce等金属的任意一种或二种以上，在还原过程中Ti，Fe，Ce等金属能够被部分还原，在表面形成氧空位，有利于底物在催化剂上的吸附，载体MMgOx中可还原性金属氧化物与氧化镁的摩尔比为0.5-2，优选为1-2。所述催化剂活性组分为Pt，Pt的负载量量为催化剂重量的0.01％-5％，优选为0.1-0.8wt％。所述戊二醇为1,2-戊二醇和1,5-戊二醇中的一种或两种。

所述的载体采用溶胶凝胶法制备，具体实施方法如下：

步骤A)称取铁/钛/铈中的任意一种或二种以上有机盐，溶于有机醇溶剂中，金属有机盐的摩尔浓度为0.05-2mol/L，优选为0.1-1mol/L，室温下超声0.5-2h，制得醇溶液A；

步骤B)称取可溶性镁盐水溶液，具体为硝酸镁和/或氯化镁溶液，镁离子的摩尔浓度为0.05-2mol/L，优选为0.1-1mol/L，得水溶液B；