一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法.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CN111939980A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010824741.7C08G83/00(2006.01)(22)申请日2020.08.17(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)发明人姚志通罗琦予唐俊红刘洁徐少丹韩伟黄进刚吴卫红(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)B01J35/10(2006.01)C07C41/01(2006.01)C07C43/23(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法(57)摘要本发明公开一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法。将氯化镉和焦锑酸钠异丙醇溶液逐滴缓慢加入2‑甲基咪唑和烯腈异丙醇溶液中，搅拌后置于水浴中加热至30‑50℃，反应6‑10h后将产物离心分离，经乙醇和去离子水洗涤后干燥，得到表面碱性常数Kb和酸性常数Ka之比为0.7‑1.5：1，0.3‑60nm孔径结构的MOF骨架催化剂。本发明以氯化镉、焦锑酸钠为金属原料，2‑甲基咪唑、烯腈为有机配体原料，合成用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂，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。CN111939980ACN111939980A权利要求书1/1页1.一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法，其特征在于具体如下：(1)将2-甲基咪唑和烯腈均匀分散于异丙醇中，得到溶液A；(2)将氯化镉、焦锑酸钠均匀分散于异丙醇中，得到溶液B；(3)将溶液A逐滴加入溶液B中，搅拌均匀后置于水浴中加热至30-50℃，反应6-10h后，将产物离心分离，再经乙醇和去离子水洗涤后干燥，得到表面碱性常数Kb和酸性常数Ka之比为0.7-1.5：1，孔径0.3-60nm的MOF骨架催化剂。2.如权利要求1一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法，其特征在于所述的溶液A中2-甲基咪唑与烯腈的摩尔比为1：0.7-1。3.如权利要求1-2任一项所述的一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法，其特征在于溶液A中2-甲基咪唑与异丙醇的摩尔体积比为1mol：60-80ml。4.如权利要求1-3任一项所述的一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法，其特征在于溶液B中氯化镉与焦锑酸钠的摩尔比为1：0.6-1。5.如权利要求1-4任一项所述的一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法，其特征在于溶液B中氯化镉与异丙醇的摩尔体积比为1mol：350-500ml。6.一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂，表面碱性常数Kb和酸性常数Ka之比为0.7-1.5：1，孔径0.3-60nm；采用权利要求1-4任一项所述的制备方法。2CN111939980A说明书1/3页一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法技术领域[0001]本发明属于生物质再利用技术领域，特别涉及一种用于生物质催化热解的MOF骨架催化剂的制备方法。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。但是由于微孔分子筛单一的微孔结构导致在反应过程中传质阻力过大，不仅限制了反应速率和活性位的有效利用，还增加了反应过程中的积碳。催化剂积碳失活是一个兼具酸催化的择型催化过程，积碳是一类非常复杂的多环化合物，化学组成和结构的测定较困难，影响积碳的因素主要有催化剂的孔结构、酸位点分布以及操作条件。对于微孔或介孔级的ZS