一种催化加氢5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃的方法.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CN112778243A(43)申请公布日2021.05.11(21)申请号202110007179.3B01J37/02(2006.01)(22)申请日2021.01.05B01J37/00(2006.01)B01J37/08(2006.01)(71)申请人大连大学地址116622辽宁省大连市经济技术开发区学府大街10号(72)发明人周锦霞吕洋毛璟博李慎敏尹静梅(74)专利代理机构大连智高专利事务所(特殊普通合伙)21235代理人李猛(51)Int.Cl.C07D307/36(2006.01)B01J23/755(2006.01)B01J37/12(2006.01)B01J37/16(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种催化加氢5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃的方法(57)摘要本发明涉及一种催化加氢5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，即5‑羟甲基糠醛在NiFe与还原氧化石墨烯复合材料催化剂的作用下选择性加氢反应，生成2,5‑二甲基呋喃。NiFe/rGO催化剂使用前无需经过高温预还原处理，在200℃和2MPa氢气压力的条件下反应3h，5‑羟甲基糠醛的转化率可达100％，2,5‑二甲基呋喃的收率和选择性可达97％。无需还原预处理的NiFe/rGO催化剂比Ni/rGO、Fe/rGO催化剂以及NiFe/Al2O3、NiFe/HY、NiFe/SiO2催化剂具有更高的催化活性和选择性，比Pt、Pd等贵金属类催化剂廉价，具有工业应用价值。CN112778243ACN112778243A权利要求书1/1页1.一种催化加氢5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征是，包括以下步骤：以乙醇为溶剂，5‑羟甲基糠醛在NiFe/rGO催化剂的作用下与H2进行反应，催化剂用量占5‑羟甲基糠醛原料质量的5～15％，反应温度为180～220℃，氢气压力为1～4MPa，反应时间为1～3h，获得2,5‑二甲基呋喃。2.如权利要求1所述的一种催化加氢5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征是，所述反应温度为200℃，氢气压力为2MPa。3.一种如权利要求1所述催化加氢5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法所使用的催化剂，其特征是，所述的NiFe/rGO催化剂是采用浸渍‑焙烧法制备的，包括以下步骤：(1)石墨烯载体的制备：取230mL浓硫酸和5.0gNaNO3，搅拌加入10g天然鳞片石墨粉，搅拌2.5h后加入30gKMnO4，转移至35℃恒温水浴中反应2h，加入460mL去离子水，98℃油浴搅拌15min，最后加入1.4L去离子水终止反应，同时加入25mL30％H2O2，降至室温，加入去离子水离心洗涤至中性，得到膏状氧化石墨烯GO，测得其干基含量为1wt％；取100g上述方法制备的GO膏，分散在1000mL去离子水中，超声处理30min，静置陈化加入25mL30％氨水和6mL80％水合肼，95℃油浴回流3h后，加入4mL80％水合肼反应30min，加入4％盐酸溶液，趁热抽滤，冷冻干燥，得到rGO载体备用；(2)盐溶液的制备：分别取Ni(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O，用0.85mL去离子水溶解制成盐溶液；(3)浸渍：将步骤(2)中配置好的盐溶液置于烧杯中，加入0.2mL无水乙醇，再加入100mg步骤(1)中rGO载体，用玻璃棒持续搅拌，将此样品置于室温静置3h；(4)干燥：将步骤(3)中静置后的样品置于真空干燥箱内50℃干燥12h，用玛瑙研钵将样品研磨至粉末状样品；(5)焙烧：将步骤(4)制备的粉末状样品放入石英管内，置于管式炉中，在氮气氛围下由室温经10℃/min程序升温到500℃，在500℃下恒温焙烧2h，当温度降至室温，取出样品密封储存。4.如权利要求3所述的一种催化加氢5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法所使用的催化剂，其特征是，所述步骤(2)中配置Ni(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O盐溶液时，Ni与Fe的摩尔比为1:0.1～1:1，每克rGO载体担载Ni与Fe的总摩尔为1～2mmol/g。5.如权利要求3所述的一种催化加氢5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法所使用的催化剂，其特征是，所述步骤(2)中配置Ni(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O盐溶液时，Ni与Fe的摩尔比为1:0.2，每克rGO载体担载1mmol的Ni与0.2mmol的Fe。2CN112778243A说明书1/6页一种催化加氢5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法技术领域[0001]本发明涉及2,5‑二甲基呋喃制备领域，具体涉及一种催化加氢5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法。背景技术[0