一种铜纳米颗粒材料及其制备和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115446301A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202110556710.2B01J23/72(2006.01)(22)申请日2021.05.21C07C31/20(2006.01)C07C29/132(2006.01)(71)申请人中国科学院大连化学物理研究所C07C29/141(2006.01)地址116023辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号(72)发明人张宗超李会香(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002专利代理师马驰(51)Int.Cl.B22F1/054(2022.01)B22F1/12(2022.01)B22F1/145(2022.01)C23F1/36(2006.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种铜纳米颗粒材料及其制备和应用(57)摘要本发明提供了一种含氢氧化铝的纳米铜材料催化糠醛或糠醇液相加氢至戊二醇。该纳米铜材料载有一定量的氢氧化铝，在制备过程中以铜铝合金为原料，所用铜铝合金粒径不超过500微米。滴加碱性溶液以除去合金中的铝原子，再用水洗去残留的铝、钠盐等化合物，至洗液为中性。糠醛或糠醇液相加氢体系中，以纳米铜材料为催化剂，在一定的温度和氢气压力下反应，可以得到戊二醇产物，同时伴有甲基呋喃。在该发明中，使用非贵金属铜材料为催化剂，价格低廉，且催化剂可以循环使用。催化剂制备过程简单，不需要模板剂、保护剂，所得纳米铜材料的尺寸易于控制。CN115446301ACN115446301A权利要求书1/1页1.一种含氢氧化铝的铜纳米颗粒材料，其特征在于：所述铜纳米颗粒粒径尺寸10‑200nm，优选50‑100nm；所含氢氧化铝的量为纳米铜颗粒材料的0.1％‑30wt％，优选1％‑10wt％。2.一种权利要求1所述的含氢氧化铝的铜纳米颗粒材料，其特征在于：在制备纳米铜材料过程中以铜铝合金为原料，所用铜铝合金粒径为5‑500微米，优选10‑200微米，更优选为10‑150微米；所述的铜铝合金中Al的质量分数为20％‑80％，优选为25％‑60％，更优选为35‑50％；在一定温度下，向含有铜铝合金颗粒的水溶液中，滴加碱性溶液以部分除去合金中的部分铝金属原子，获得目的产物。3.按照权利要求2所述纳米铜材料的制备方法，其特征在于：所述的碱性溶液为强碱性溶液；所述的强碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、醇钠、醇钾等中的一种或二种以上；优选氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两者。4.按照权利要求2或3所述的制备方法其特征在于：所述的碱性溶液的质量浓度为1％‑80％；优选为10％‑60％；更优选15％‑50％。5.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：滴加碱性化合物的摩尔量为铜铝合金中铝摩尔量的2‑10倍；优选滴加碱性化合物的摩尔量为铜铝合金中铝摩尔量的3‑6倍。6.按照权利要求2或5所述的制备方法，其特征在于：水量为铜铝合金质量的0.1‑60倍，优选1‑30倍，更优选3‑8；每分钟向铜铝合金中加碱性化合物的质量为小于铜铝合金质量的两倍；优选每分钟向铜铝合金中加碱性化合物的质量为小于铜铝合金的质量，更优选每分钟向铜铝合金中加碱性化合物的质量为铜铝合金的质量的0.05％‑50％。7.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的反应的温度为10‑90度，优选40‑70度。8.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：滴加碱性溶液后的反应时间为0‑180min，优选为5‑120min，更优选为5‑60min；反应后，固体产物再用水洗至洗液为中性，获得目的产物铜纳米颗粒，其为无孔、表面光滑颗粒。9.一种权利要求1所述的铜纳米颗粒材料的应用，其特征在于：所述的铜纳米颗粒材料可用于催化糠醛和/或糠醇液相加氢制戊二醇。10.按照权利要求1所述的铜纳米颗粒材料的应用，其特征在于：称取纳米铜颗粒材料用于催化糠醛或糠醇液相加氢反应，在一定的温度和氢气压力下进行，可得到戊二醇产物，同时伴有甲基呋喃生成；所述的加氢反应的温度为130‑250度，优选150‑200度，更优选为160‑190；所述的加氢反应的氢气压力为1‑10Mpa，优选4‑8Mpa；所述的加氢反应的时间为0.5‑24h，优选0.5‑13h，更优选为2‑8h。2CN115446301A说明书1/7页一种铜纳米颗粒材料及其制备和应用技术领域[0001]本发明涉及一种纳米铜材料催化糠醛或糠醇液相加氢制戊二醇。背景技术[0002]1，2‑戊二醇和1，5戊二醇是用途广泛的有机化学品。其中1，2‑戊二醇杀菌剂丙环唑的重要中间体，性能优异的保湿剂，用于护肤霜、眼霜、护肤水、婴儿护理产品、防晒产品等各种护肤产品中，同时具有防腐作用，可配制无防腐