[发明专利]一种气相光催化甲醇和乙醇一次性合成多种酯类化合物的铜催化剂的制备及应用

摘要

本发明提供了一种二氧化钛负载的铜基复合型光催化剂的制备方法及其在气相条件下光催化部分氧化甲醇和乙醇一次性制备甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸乙酯的反应工艺。以锐钛矿型或锐钛矿与少量金红石的混相二氧化钛为载体，可溶性铜盐为铜物种（金属铜、氧化铜、氧化亚铜）的前驱体，硼氢化钠为还原剂，制备二氧化钛负载的纳米铜复合型催化剂，该催化剂在紫外光照射下，可以在含氧气气氛中将甲醇和乙醇气体部分氧化一次性合成甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸乙酯。所制备的催化剂具有稳定性好，转化率高，总酯类化合物选择性高的特点。

主权项

一种气相光催化部分氧化甲醇和乙醇一次性制备甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸乙酯的催化剂制备方法和生产工艺，其特征在于催化剂的组成、制备方法和光催化反应条件；催化剂的组成:纳米二氧化钛负载的金属铜、氧化铜和氧化亚铜复合物为光催化剂，二氧化钛和不同种类的铜物种均为活性组分；二氧化钛为锐钛矿型或锐钛矿与少量金红石的混相结构，铜物种的摩尔分数为2‑10%；催化剂的制备方法：在适量的可溶性铜盐水溶液中加入二氧化钛，超声搅拌，快速加入一定量的硼氢化钠水溶液，搅拌24 h，离心分离，用蒸馏水、乙醇洗涤，50℃下干燥，得到Cu/TiO2复合光催化剂；催化反应条件：紫外光或者太阳光照射，反应温度为10‑50℃，原料气中甲醇体积含量为1‑2%左右，乙醇体积含量为1‑2%左右，氧气的体积分数约1‑5%，平衡气为氮气，空速100‑400 L.g‑1.h‑1。