一种MOF基复合催化剂及其制备方法.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CN112495440A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号202011358214.8B01J37/03(2006.01)(22)申请日2020.11.27C07C41/01(2006.01)C07C43/23(2006.01)(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人罗琦予姚志通熊菁菁唐俊红黄进刚刘洁徐少丹(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)33240代理人朱亚冠(51)Int.Cl.B01J31/22(2006.01)B01J31/26(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01J37/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种MOF基复合催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种MOF基复合催化剂及其制备方法。主要包括如下步骤：(1)将2‑甲基咪唑和烯腈分散于甲醇中，得到溶液A。(2)将焦锑酸钠分散于甲醇中，得到溶液B。(3)将溶液B加入溶液A中，20‑60℃反应4‑8h，得到MOF材料。(4)将MOF材料与聚氯乙烯混合后在500‑700℃热解。(5)配置硅酸钠、偏铝酸钠的水溶液，加入热处理后的MOF材料，50‑80℃结晶4‑10h后将产物离心分离。本发明以MOF为骨架材料，通过热处理扩孔以及沸石的自组装，合成用于生物质催化热解的MOF基复合催化剂，具有制备工艺简单，生物质热解液体产物中愈创木酚选择性和收率高，易于大规模生产等优点。CN112495440ACN112495440A权利要求书1/1页1.一种MOF基复合催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)、将2‑甲基咪唑和烯腈分散于甲醇中，得到溶液A；步骤(2)、将焦锑酸钠分散于甲醇中，得到溶液B；步骤(3)、将溶液B加入溶液A中搅拌后置于水浴中，20‑60℃下反应4‑8h，离心，分离得到MOF材料；步骤(4)、将步骤(3)MOF材料与聚氯乙烯混合均匀，置于500‑700℃下进行热解，利用聚氯乙烯热处理产生的酸性气体进行MOF材料孔隙扩大，得到的热处理后MOF材料；步骤(5)、配制硅酸钠、偏铝酸钠的水溶液，得到溶液C；步骤(6)、将溶液C加入到步骤(4)热处理后的MOF材料，超声分散后置于水浴中，于50‑80℃下结晶4‑10h，离心，分离得到多孔道MOF基复合催化剂；该多孔道MOF基复合催化剂的表面碱性常数Kb和酸性常数Ka之比为0.8‑1.3：1，比表面积600‑1000m2/g。2.如权利要求1所述的一种MOF基复合催化剂的制备方法，其特征在于2‑甲基咪唑和烯腈的摩尔比为1：0.8‑1.5。3.如权利要求1所述的一种MOF基复合催化剂的制备方法，其特征在于MOF材料与聚氯乙烯的质量比1：0.2‑0.5。4.如权利要求1所述的一种MOF基复合催化剂的制备方法，其特征在于步骤(4)热处理时间为1‑3h。5.如权利要求1所述的一种MOF基复合催化剂的制备方法，其特征在于步骤(5)硅酸钠、偏铝酸钠的摩尔比为1‑3：1。6.如权利要求1所述的一种MOF基复合催化剂的制备方法，其特征在于步骤(6)热处理后的MOF材料与溶液C的固液比为10‑30：100，单位为g/L。7.一种MOF基复合催化剂，其特征在于采用权利要求1‑6任一所述的方法制备得到。2CN112495440A说明书1/4页一种MOF基复合催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于生物质再利用技术领域，特别涉及一种MOF基复合催化剂及其制备方法。背景技术[0002]生物质快速催化热解制备高品质生物油技术，可实现化学品和液体燃料的制备，被认为是实现化石能源替代的有效途径之一。但是，生物油存在组分复杂、含氧量高、难分离等缺点，需经催化提质后才可作为替代燃料使用。为了提高生物油产率和目标产物选择性，选择合适的催化剂至关重要。微孔(如ZSM‑5、Y型和型沸石等)和介孔分子筛(如MCM‑41、MSU、SBA‑15等)因其规则的孔道结构、良好的水热稳定性、适宜的酸性和理想的择形催化选择性等优点，成为催化快速热裂解制备芳烃理想的催化剂。有研究以HZSM‑5为催化剂，采用流化床热解+固定床催化装置对稻秆热解油蒸气进行了改性研究。结果发现，油蒸气通过催化剂床层后生物油收率从28.5％降低到7.2％，氧含量相应地从40.2％降低到14.5％。另有研究分别以P型、Y型、发光沸石和ZSM‑5为催化剂对松木屑进行催化热解研究。结果表明，生物油的组分受沸石分子筛的结构和酸度的影响很大，使用ZSM‑5催化剂获得的生物油酮类和多环芳烃化合物增多，酸类和醇类减少；随着酸性位点的增加，油产率降低，水分和芳烃杂环烃类化合物增加。但是