一种钌基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CN114192165A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111631504.XC07D307/44(2006.01)(22)申请日2021.12.28(71)申请人浙江微通催化新材料有限公司地址323399浙江省丽水市遂昌县工业园区龙板山区块(72)发明人鞠景喜刘斌陈华谢智平潘剑明施春苗王惟杨立强(74)专利代理机构北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙)11732代理人周新楣(51)Int.Cl.B01J23/89(2006.01)B01J27/232(2006.01)B01J27/236(2006.01)C07D307/12(2006.01)权利要求书1页说明书9页(54)发明名称一种钌基催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种钌基催化剂及其制备方法和应用，属于糠醛加氢催化剂技术领域。本发明催化剂的制备过程是将镁盐、铝盐、铜盐按1:2:1～3配置成铜镁铝盐溶液；然后通过共沉淀法，制得CuMgAl‑LDH；取纳米Ru金属与CuMgAl‑LDH分散于水中，在烘箱中干燥制得0.3％～0.7％Ru‑CuMgAl‑LDH。将Ru‑CuMgAl‑LDH在马弗炉中焙烧，再冷却至室温并研磨即得到粉末状Ru‑CuMgAl‑LDO催化剂。使用Ru‑CuMgAl‑LDO催化剂催化糠醛加氢反应，糠醛加氢转化率达到99％以上，四氢糠醇的选择性超过98％。CN114192165ACN114192165A权利要求书1/1页1.一种钌基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将沉淀剂和铜镁铝硝酸盐溶液反应得到CuMgAl‑LDH；将CuMgAl‑LDH和钌分散于水中，分离出固体后干燥得到Ru‑CuMgAl‑LDH；将Ru‑CuMgAl‑LDH经过焙烧处理即得到钌基催化剂。2.根据权利要求1所述的钌基催化剂的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为Na2CO3和NaOH的混合碱溶液，所述混合碱溶液的浓度为1.0～2.0mol/L，所述混合碱溶液中Na2CO3和NaOH的摩尔比为0.1～0.2：0.2～0.4。3.根据权利要求2所述的钌基催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜镁铝硝酸盐溶液为Mg(NO3)2·6H2O，Al(NO3)3·9H2O和Cu(NO3)2·5H2O按照摩尔比为0.5～1.5：1～3：1～3配制得到的；所述铜镁铝硝酸盐溶液中Mg(NO3)2的浓度为0.05～0.15mol/L，Al(NO3)3的浓度为0.1～0.3mol/L，Cu(NO3)2的浓度为0.1～0.3mol/L。4.根据权利要求2或3所述的钌基催化剂的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为50～60℃，反应的时间为40～60min。5.根据权利要求1～3任一项所述的钌基催化剂的制备方法，其特征在于，所述CuMgAl‑LDH和钌的摩尔比为100：3～7。6.根据权利要求5所述的钌基催化剂的制备方法，其特征在于，所述钌的粒径为5～50nm。7.根据权利要求6所述的钌基催化剂的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为70～85℃，干燥的时间为20～24h。8.根据权利要求6或7所述的钌基催化剂的制备方法，其特征在于，所述焙烧处理的温度为400～600℃，焙烧处理的时间为5～8h。9.权利要求1～8任一项所述的钌基催化剂的制备方法得到的钌基催化剂，其特征在于，所述催化剂中活性组分为25～50wt％的Cu，负载物为0.3～0.7wt％的Ru，载体为水滑石。10.权利要求9所述的钌基催化剂在糠醛加氢制生物燃料糠醇和四氢糠醇中的应用。2CN114192165A说明书1/9页一种钌基催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及糠醛加氢催化剂技术领域，尤其涉及一种钌基催化剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]目前不可再生资源石油日益短缺，因此探究生物质燃料成为了热门的研究方向，生物质炼制燃料也成为了一个热门话题。糠醛作为一种便宜的生物质，在生物燃料的研究方面具有广阔的应用前景。目前糠醛制备燃料的方法有许多，例如缩合，加氢等，所用的催化剂种类也很多样，有液体碱溶液，固体碱，分子筛，水滑石等。[0003]目前，工业上四氢糠醇主要通过两步法进行生产，即糠醛首先选择加氢得到糠醇，然后糠醇通过进一步选择加氢得到四氢糠醇。但因较高的能耗(生产1吨四氢糠醇平均消耗糠醛1.5‑2吨，消耗氢气1000m3，反应温度170‑200℃，压力4.0‑6.0MPa)导致生产成本居高不下。此外，传统工业使用铜‑铬系催化剂进行四氢糠醇的两步法生产，如专利US2094975、CN1978051和CN1562477公开的传统铜铬体系。在该催化体系中，金属活性组分易流失且会导致十分严重的铬污染，对坏境造成巨大危