一种制备果糖的核壳催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113117664A(43)申请公布日2021.07.16(21)申请号201911418219.2C07H3/02(2006.01)(22)申请日2019.12.31(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(72)发明人张通白毓黎白富栋张雷李澜鹏彭绍忠乔凯(51)Int.Cl.B01J23/14(2006.01)B01J35/00(2006.01)B01J35/02(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01J37/00(2006.01)C07H1/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种制备果糖的核壳催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种制备果糖的核壳催化剂及其制备方法，将葡萄糖水溶液进行水热处理得到棕褐色产物，分离出产物进行洗涤、干燥，得到水热碳球；将水热碳球分散于Sn前驱体溶液中，回流条件下进行反应，得到负载Sn的水热碳球；将负载Sn的水热碳球分散至乙醇中，加入氨水和十六烷基三甲基溴化铵，在搅拌下缓慢滴加正硅酸乙酯进行反应，得到核壳催化剂。本发明提供的核壳催化剂，用于催化葡萄糖制备果糖，具有果糖收率高，防止金属Sn流失等优点。CN113117664ACN113117664A权利要求书1/2页1.一种制备果糖的核壳催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将葡萄糖水溶液进行水热处理得到棕褐色产物，分离出产物进行洗涤、干燥，得到水热碳球；（2）将水热碳球分散于Sn前驱体溶液中，回流条件下进行反应，反应完后分离出产物进行洗涤、干燥，得到负载Sn的水热碳球；（3）将负载Sn的水热碳球分散至乙醇中，加入氨水和十六烷基三甲基溴化铵，在搅拌下缓慢滴加正硅酸乙酯进行反应，反应完成后分离出产物，经洗涤、干燥、焙烧，得到核壳催化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的葡萄糖水溶液的浓度为0.5-2.0mol/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）水热处理的反应温度为160-180℃，反应时间8-24h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的Sn前驱体溶液中，Sn源为四氯化锡、二氯化锡、二甲基二氯化锡、二辛基锡、四苯基锡、三丁基醋酸锡、三苯基锡中的至少一种，优选四氯化锡；溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种，优选乙醇。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的Sn前驱体溶液中，Sn源的质量浓度为0.1%-10%。6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的水热碳球与Sn前驱体溶液的质量比为1:10-100，优选1:20-50。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）反应温度为50-100℃，搅拌速度为100-1000r/min。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的负载Sn的水热碳球与乙醇的质量体积比为1:100-300（g:mL），优选1:150-200（g:mL）。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）氨水的质量分数为25%-28%，添加量为乙醇体积的1%-1.5%。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）十六烷基三甲基溴化铵的添加量为负载Sn的水热碳球质量的40%-60%。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）在500-1000r/m条件下，缓慢滴加正硅酸乙酯，添加量为乙醇体积的0.5%-3%，优选1%-1.5%。12.根据权利要求1或11所述的方法，其特征在于：步骤（3）正硅酸乙酯分2-5次加入，每次间隔10-30min，滴加速度为0.5-1.5mL/min。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）反应完成后进行离心分离，转速为5000-8000rpm，离心时间为5-20min；乙醇洗涤多次，在80-100℃干燥10-12h，在400-600℃焙烧5-10h。14.一种制备果糖的核壳催化剂，其特征在于是采用权利要求1-13任意一项所述方法制备的。15.根据权利要求14所述的催化剂，其特征在于：所制备的催化剂的粒径为450nm-4.5μm，壳层为介孔SiO2，孔径大小为3-5nm，壳层厚度为50-250nm，壳层占催化剂总质量的98%-53%；壳层内分散SnO2粒子，粒径尺寸在10-50nm，SnO2含量为催化剂总质量的1%-46%。2CN113117664A权利要求书2/2页16.权利要求14或15所述核壳催化剂的应用，其特征在于：将葡萄糖加入到醇溶剂和/或水中，并加入催化剂进行催化反应，反应完成后分离出催化剂，制