[发明专利]一种3D网状Cu基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种3D网状Cu基催化剂，包括骨架和活性组分，其特征在于，所述骨架为UiO-66，所述活性组分为Cu，其中，Cu的负载量为1.5～5wt％。

2.一种权利要求1所述的3D网状Cu基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将N,N-二甲基甲酰胺和甲酸混合均匀，加入ZrOCl₂和对苯二甲酸，超声至固体溶解，得到的混合溶液经过水热反应、固液分离、洗涤、干燥得到所述的UiO-66；

步骤2)：将Cu的盐溶液与UiO-66搅拌混合，得到的混合物经过静置老化、干燥、焙烧得到所述的3D网状Cu基催化剂。

3.如权利要求2所述的3D网状Cu基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中N,N-二甲基甲酰胺、甲酸、ZrOCl₂和对苯二甲酸的比例为(200～300)mL：(30～40)mL：(4～5)g：(4～5)g。

4.如权利要求2所述的3D网状Cu基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中水热反应的温度为100～150℃，反应时间为20～30小时；所述洗涤的方法为用N,N-二甲基甲酰胺洗涤固体3～6次，然后用甲醇洗涤固体5～8次；所述干燥的方法为先在普通干燥箱内于70～100℃干燥，然后在真空干燥箱内于80～120℃干燥。

5.如权利要求2所述的3D网状Cu基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中Cu的盐溶液采用浓度为0.02～0.06g/mL的硝酸铜溶液；所述Cu的盐溶液与UiO-66的比例为(0.5～3)mL：1g。

6.如权利要求2所述的3D网状Cu基催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中静置老化的温度为室温，时间为1～12小时；所述干燥的温度为60～150℃，时间为6～18小时；所述焙烧的温度为200～400℃，时间为2～5小时。

7.一种权利要求1所述的3D网状Cu基催化剂在催化手性氨基酸酯加氢制备手性氨基醇反应中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：将所述3D网状Cu基催化剂加入到反应釜中，控制压力为lMPa进行原位氢气还原3～6h，还原温度为200～400℃；

步骤b：将R-苯甘氨酸甲酯乙醇溶液加入到反应釜中，控制H₂压力2～l0MPa，在80～110℃下催化R-苯甘氨酸甲酯进行加氢反应1～5h，所得的反应液经过滤和旋蒸后快速过层析柱，再用正己烷与乙酸乙醋按进行重结晶，即可得到R-苯甘氨醇。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述步骤b中的R-苯甘氨酸甲酯乙醇溶液由按R-苯甘氨酸甲酯以lg：l00mL的比例溶解于无水乙醇中制得；所述R-苯甘氨酸甲酯乙醇溶液与3D网状Cu基催化剂的质量比为1：1.5。

10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述步骤b中正己烷与乙酸乙醋的体积比为1:1。