[发明专利]一种用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂及其制备方法和使用方法

权利要求书

1.一种用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂包含载体和活性组分，载体为二氧化硅，活性组分为铜基双金属合金，铜基双金属合金除铜之外的另外一种金属为Fe、Co、Ni、Mn、Ti中的一种；催化剂的制备步骤如下：

（I）、SiO₂电沉积液的制备：

按照水和乙醇的体积比为1∶（0.2-1.2），首先将50-500mL的水和50-500mL乙醇进行混合，然后加入硝酸钾2-20g，并采用酸溶液调节上述溶液的pH=2-4，接着加入有机硅溶剂5-100mL，持续搅拌0.5-2h，获得SiO₂电沉积液；

（II）、铜钴双金属合金电沉积液的制备：

按照铜钴在水中的总摩尔浓度为0.01-0.5mol/L、铜钴摩尔比为（5-30）∶1，将铜盐和钴盐溶于100-300mL水中，室温下搅拌0.5-2h，获得铜钴双金属合金电沉积液；

（III）、铜钴双金属合金催化剂的制备：

（IIIa）、沉积SiO₂纳米颗粒：以两片铜片分别做工作电极和对电极、甘汞电极做参比电极，将工作电极、对电极和甘汞电极放入含有步骤（I）所得SiO₂电沉积液的三电极电解池中，并放置一个转子持续搅拌，设置工作电极的直流恒压为1.0~5.0V，沉积1-10min；取出工作电极、对电极和甘汞电极；

（IIIb）、沉积铜钴双金属合金：将工作电极、对电极和甘汞电极放入含有步骤（II）所得铜钴双金属合金电沉积液的三电极电解池中，设置工作电极的直流恒压为-0.5~-3.0V，沉积1-10min；取出工作电极、对电极和甘汞电极；

（IIIc）、重复步骤（IIIa）-（IIIb），重复（IIIa）-（IIIb）一次为一个循环，每1-10个循环后，取出工作电极，用水冲掉表面沉积液，刮下沉积物，再将工作电极继续依次放入含步骤（I）所得SiO₂电沉积液和含步骤（II）所得铜钴双金属合金电沉积液的三电极电解池中；收集多次刮下来的沉积物，烘干之后研磨，将研磨后的样品在含氢气氛下300-800℃煅烧2-10h，得到铜基双金属合金催化剂。

2.如权利要求1所述的用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（I）中，有机硅溶剂为烷基硅酸酯。

3.如权利要求1所述的用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（I）中，所述乙醇的浓度为95v%以上；酸溶液的浓度为0.5-3.0M，酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸。

4.如权利要求1所述的用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（II）中，铜盐为硝酸铜、氯化铜或者有机配体修饰的铜盐；钴盐为硝酸钴、氯化钴或者有机配体修饰的钴盐。

5.如权利要求4所述的用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂的制备方法，其特征在于：有机配体修饰的铜盐为醋酸铜或乙酰丙酮铜；有机配体修饰的钴盐为醋酸钴或乙酰丙酮钴。

6.如权利要求1所述的用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（IIIa）中，转子的搅拌速度为30-100r/min。

7.如权利要求1所述的用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（IIIc）中，煅烧时升温速率为1-20℃/min。

8.如权利要求1所述的用于糠醛加氢生产2-甲基呋喃的铜基双金属合金催化剂的制备方法，其特征在于：含氢气氛为纯氢气体、氮氢混合气或氩氢混合气，氮氢混合气和氩氢混合气中，氢气体积占比为20-90%。