[发明专利]一种Co3

说明书

本发明涉及一种Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;‑MOsubgt;X/subgt;/γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;负载型多相催化剂及其制备方法与应用，制备方法包括：首先将γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;浸渍于钴盐溶液中，之后依次经过洗涤、干燥、焙烧过程后，得到催化剂前体；之后将催化剂前体浸渍于助剂金属盐溶液中，再依次经过洗涤、干燥、焙烧、研磨过程后，即得到负载型多相催化剂；其中，M包括Mn、Fe、Ni或Cu；所制备的负载型多相催化剂可用于木质素连续催化氧化制备香兰素。与现有技术相比，本发明具有操作简单、绿色环保、催化剂使用寿命长、稳定性好等优点，其香兰素合成工艺具有较高的选择性(达到95‑96％)与收率(达到20‑24％)，为木质素生产香兰素提供一条好的工业化途径。

技术领域

本发明属于精细化学品的合成技术领域，涉及一种Co₃O₄-MO_X/γ-Al₂O₃负载型多相催化剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种Co₃O₄-MO_X/γ-Al₂O₃负载型多相催化剂及其制备方法与在木质素连续催化氧化制备香兰素方面的应用。

背景技术

木质素是一种天然有机高分子化合物，广泛存在于种子植物体中，是一种量大而又可再生的有机资源。目前工业上使用木质素的方式主要有两种：一是以大分子形式直接利用和改性后利用；二是将木质素通过一定的途径进行降解，得到小分子后作为化工原料使用；以木质素降解制备芳香醛的研究开发最多，芳香醛主要有对羟基苯甲醛、香兰素、丁香醛等。香兰素又名香草醛，是当今世界上最重要和应用最为广泛的香料之一，也是医药、农药、日用化学品等重要原料和关键中间体。

木质素制备香兰素方法主要有：1.白腐菌降解法，2.硝基苯氧化法，3.湿空气氧化法，4.光催化氧化法，5.电化学氧化法，6.热裂解法。其中较成熟是硝基苯氧化法及湿空气氧化法，硝基苯氧化法中硝基苯毒性较大，并且不易从产物中分离，此法基本不用；目前研究较多为湿空气氧化法，但从现有文献来看，多采用间歇式反应，得到香兰素效率较低；

中国专利CN201010614093.9公开了一种利用木质素制备分离对羟基苯甲醛、香兰素、丁香醛的方法，包括以下工艺步骤：(1)制备LaB_1-xCu_xO₃钙钛矿型复合氧化物催化剂；(2)将芳香醛粗产物离心分离、酸化、真空干燥后用三氯甲方烷萃取得到对羟基苯甲醛、香兰素、丁香醛的混合物；将对羟基苯甲醛、香兰素、丁香醛的混合物溶于无水乙醇，加入氨水形成沉淀，过滤，将过滤得到的固体的乙醇溶液用硫酸溶液调节pH值，得到丁香醛粗产物；将过滤得到的液体进行减压浓缩得到固体，在氮气保护下进行精馏，分别收集不同温度的馏分，得到香兰素和对羟基苯甲醛。该技术方案中所用催化剂含有镧元素，一方面单质镧化学性质活泼，在水溶液(该技术方案的反应体系)中存在缓慢腐蚀的问题，并随着反应体系温度的升高，腐蚀速度逐渐加剧；另一方面氧化镧微溶于水，易溶于酸而生成相应的盐类，露置空气中易吸收二氧化碳和水，逐渐变成碳酸镧，说明该技术方案所合成催化剂中的镧元素无论以单质还是氧化物形式存在均具有化学性质不稳定、不易保存的问题；此外，该技术方案中木质素的合成工艺属于间歇反应工艺，不利于实现工业化生产。

发明内容

本发明的目的就是提供一种Co₃O₄-MO_X/γ-Al₂O₃负载型多相催化剂及其制备方法与应用，用于解决现有木质素制备香兰素的合成工艺中所存在的产率较低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：