一种镍基双活性域催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115350721A(43)申请公布日2022.11.18(21)申请号202211289933.8C07C31/26(2006.01)(22)申请日2022.10.21C13K1/02(2006.01)(71)申请人农业农村部环境保护科研监测所地址300191天津市南开区复康路31号(72)发明人仇茉刘龙新申锋郭海心杨吉睿(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师黄明光(51)Int.Cl.B01J27/24(2006.01)B01J31/02(2006.01)B01J37/08(2006.01)B01J37/02(2006.01)B01J37/18(2006.01)C07C29/141(2006.01)权利要求书1页说明书14页附图2页(54)发明名称一种镍基双活性域催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种镍基双活性域催化剂及其制备方法和应用。本发明提供的镍基双活性域催化剂，包括有序介孔碳和负载于所述有序介孔碳孔道内的植酸包覆的镍。在本发明中，植酸为催化剂的水解活性域，镍为加氢活性域；本发明在特定温度下对植酸镍沉淀进行还原，可只将镍离子还原为镍单质，而保留植酸的骨架结构，避免反应中植酸和镍的流失，提高了镍基双活性域催化剂的稳定性，进而提高山梨醇的品质。由实施例结果可知，本发明提供的镍基双活性域催化剂具有良好的催化活性。本发明将OMC与氮源共球磨后焙烧，形成富含缺陷位的F‑N‑OMC，使镍原子均匀分散在OMC载体孔道内，提升催化剂活性。CN115350721ACN115350721A权利要求书1/1页1.一种镍基双活性域催化剂，包括氮掺杂有序介孔碳和负载于所述氮掺杂有序介孔碳孔道内的植酸包覆的镍。2.根据权利要求1所述镍基双活性域催化剂，其特征在于，所述植酸包覆的镍中镍和植酸的摩尔比为1:6~10。3.根据权利要求1或2所述镍基双活性域催化剂，其特征在于，所述镍和氮掺杂有序介孔碳的质量比为0.03~0.1:1。4.权利要求1~3任一项所述镍基双活性域催化剂的制备方法，包括以下步骤：将有序介孔碳和固体氮源球磨后在交替循环的气氛中焙烧，得到氮掺杂有序介孔碳；所述交替循环的气氛由交替循环的惰性气氛和O2/N2混合气氛提供，所述O2/N2混合气氛中氧气的体积百分含量为1%；所述交替循环的次数为3~5次；将所述氮掺杂有序介孔碳在镍源溶液中进行第一浸渍，得到负载镍离子的氮掺杂有序介孔碳；将所述负载镍离子的氮掺杂有序介孔碳在植酸溶液中进行第二浸渍后进行还原，得到所述镍基双活性域催化剂；所述还原的温度为400~450℃。5.根据权利要求4的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为550600℃，每次在惰性~气氛中焙烧的时间为30~60min；每次在O/N混合气氛中进行焙烧的时间为911min。22~6.根据权利要求4的制备方法，其特征在于，所述固体氮源包括双氰胺和/或三聚氰胺。7.根据权利要求4或6的制备方法，其特征在于，所述球磨的转速为300~500r/min，所述球磨的时间为40~120min。8.根据权利要求4的制备方法，其特征在于，所述还原为氢气还原。9.根据权利要求4的制备方法，其特征在于，所述有序介孔碳的制备方法包括以下步骤：将秸秆类生物质原料和硫酸分散液混合，进行提取，得到木质素溶液；将所述木质素溶液、单宁酸分散液、三嵌段共聚物P123分散液和醛类分散液混合，得到木质素基碳前驱体；将木质素基碳前驱体在保护气氛中进行碳化，得到所述有序介孔碳。10.权利要求1~3任一项所述镍基双活性域催化剂或权利要求4~9任一项所述制备方法制备得到的镍基双活性域催化剂在催化纤维素一步法制备山梨醇中的应用。2CN115350721A说明书1/14页一种镍基双活性域催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种镍基双活性域催化剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]山梨醇是一种重要的精细化学品，商业山梨醇被广泛的应用于食品、药品和化工行业，同时也被用于生产生物燃料。目前大多以纤维素作为原料，在催化剂作用下将纤维素水解得到葡萄糖，对葡萄糖加氢制山梨醇。目前普遍采用双活性域催化剂通过一步转化将纤维素制备得到山梨醇，这种原位水解和加氢的相互协同配合能够快速去除不稳定的纤维寡糖和中间体，从而能够减少异构化与缩聚等副反应的发生。[0003]传统的双活性域催化剂大多为钌基催化剂，虽然钌基催化剂具有良好的催化效果，但是其价格昂贵。为了降低催化剂的成本，现有技术公开了镍基催化剂。例如张涛院士等（Selectivetransformationofcelluloseintosorbitolbyusingabifunctio