[发明专利]糠醛选择性加氢制2-甲基呋喃的催化剂、制备方法及应用

说明书

本发明涉及糠醛选择性加氢制2‑甲基呋喃的催化剂，该催化剂以碳基材料为催化剂载体，负载多组分金属，记作：Pt‑M/C，其中M为Ni、Cu、Co或Fe中的一种或多种，其中Pt含量为0.1％‑10％，M含量为0.1％‑15％；制备方法：将催化剂载体加至反应物溶液中，加过渡金属盐溶液，调节溶液pH至10‑12，加入还原剂，室温下搅拌，分散于H₂PtCl₆溶液中，搅拌置换，过滤、洗涤、干燥得催化剂；将制得的催化剂进行氢气还原；将催化剂加入高压反应釜中，再加入糠醛乙醇溶液，通入氢气至1.0‑6.0MPa，反应温度120‑210℃，反应时间0.5‑4h。本发明简单易得，属于绿色化学过程。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及糠醛选择性加氢制2-甲基呋喃的催化剂、制备方法及应用。

背景技术

2-甲基呋喃是一种重要化工原料，可用于制取维生素B1、磷酸氯喹和磷酸伯氨喹、农药，同时又可用于制备食品、香烟的香料，以2-甲基呋喃为原料可以合成一系列高分子化合物，也是一种很好的有机溶剂，其应用前景广阔。

专利201710034963.7、201910339441.7公开制备的催化剂在糠醛选择性加氢制2-甲基呋喃均表现出较好的催化剂性能(糠醛转化率达到 100％，2-甲基呋喃选择性＞80％)，且制得的催化剂中均不含有Cr，对环境无污染。双金属催化剂在糠醛选择性加氢制糠醇的反应中应用较为广泛，例如：P L.Dhepe et al.One pot conversion of furfuralto 2-methylfuran in the presence of PtCo bimetallic catalyst,Clean Techn.Environ.Policy,2018,20:703-713，制备了PtCo/C双金属催化剂，表现出较好的催化性能(2-甲基呋喃收率59％)。C.Liang et al.Highly stable and selective Ru/NiFe2O4catalysts for transfer hydrogenation of biomass-derived furfural to 2-methylfuran,Journal of Energy Chemistry, 2017,26:799-807，在一定反应条件下(180℃，2.1MPa N₂)，糠醛转化率高达97％，2-甲基呋喃选择性达到83％。但是，大部分专利及文献中提出的催化剂在糠醛选择性加氢制2-甲基呋喃的反应中，催化剂的制备流程较为复杂，不易制备。

因此，基于这些问题，提供一种简单易得，且在制备过程中不会产生废气废渣，反应后的废液经处理后达标排放，属于绿色化学过程的糠醛选择性加氢制2-甲基呋喃的催化剂、制备方法及应用方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单易得，且在制备过程中不会产生废气废渣，反应后的废液经处理后达标排放，属于绿色化学过程的糠醛选择性加氢制2-甲基呋喃的催化剂、制备方法及应用方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

糠醛选择性加氢制2-甲基呋喃的催化剂，该催化剂以碳基材料为催化剂载体，负载多组分金属制成多元金属负载型催化剂，记作：Pt-M/C，其中M为过渡金属Ni、Cu、Co或Fe中的一种或多种，其中Pt含量为 0.1％-10％，M含量为0.1％-15％。

糠醛选择性加氢制2-甲基呋喃的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

将催化剂载体加至乙醇水溶液中，超声分散，滴加过渡金属盐溶液，再加入碱性溶液，调节溶液pH至10-12，搅拌；加入还原剂还原，搅拌，再转移至反应釜内，室温下搅拌15-24小时，过滤、洗涤、干燥得样品 M/C；

将上述制得的样品M/C分散于H₂PtCl₆溶液中，室温下搅拌置换4-10 小时，过滤、洗涤、干燥得催化剂Pt-M/C；