[发明专利]一种催化剂及其用途和无碱催化5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸的方法

权利要求书

1.一种无碱催化5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸的方法，其特征在于：以空气或氧气为氧源，利用催化剂在溶剂为水的无碱条件下催化5-羟甲基糠醛氧化合成2,5-呋喃二甲酸，反应时间为0.5-2小时；

所述催化剂为富氧空位的Mn基双金属氧化物负载金属催化剂，记为A/Mn_aB_bO_x-yVC，其中，A为Pt、Ru、Pd或Au，B为Co、Ce、Cu或Ni，a/b＝1.5-14，y＝0.1-0.4，B的负载量z＝1-5wt％。

2.根据权利要求1所述的一种无碱催化5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸的方法，其特征在于：反应压力为0.5-2.5MPa，反应釜温度为80-130℃，反应时间为1-2小时。

3.根据权利要求1所述的一种无碱催化5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸的方法，其特征在于：所述催化剂的制备方法包括如下步骤：

1)将前驱体硝酸锰a、金属硝酸盐b以及抗坏血酸c充分混合研磨后在200-500℃下空气气氛中煅烧2小时后得到富氧空位的Mn基双金属氧化物载体；其中，金属硝酸盐b为硝酸钴、硝酸铈、硝酸铜或硝酸镍，a和b的摩尔比为1.5-14:1，c和a+b之和的摩尔比为0-0.4:1；

2)将六水合氯铂酸、三水氯化钌、氯化钯、三水合氯金酸中的至少一种，以及所述Mn基双金属氧化物载体，加入去离子水中搅拌分散均匀，还原后制得的所述催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种无碱催化5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸的方法，其特征在于：步骤2)中，所述还原的方法为：加入新配制的硼氢化钠溶液继续搅拌2小时后过滤干燥催化剂。

5.根据权利要求3所述的一种无碱催化5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸的方法，其特征在于：步骤2)中，所述还原的方法为：蒸发干水分后在氢气氛条件下300℃还原2小时。

6.一种富氧空位的Mn基双金属氧化物负载金属催化剂，其特征在于：负载金属为A，催化剂记为A/Mn_aB_bO_x-yVC，其中，A为Pt、Ru、Pd或Au，B为Co、Ce、Cu或Ni，a/b＝1.5-14，y＝0.1-0.4，B的负载量z＝1-5wt％。

7.如权利要求6所述的一种富氧空位的Mn基双金属氧化物负载金属催化剂在催化氧化5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸上的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于：将5-羟甲基糠醛和溶剂水混合后置于反应釜中，在无碱条件下加入所述催化剂，将反应釜密封并充入空气或氧气，压力为0.5-2.5MPa，反应釜温度为80-130℃，反应时间为0.5-2小时。