[发明专利]一种MXene(Ti3

说明书

本发明公开了一种MXene(Ti₃C₂)负载钯催化剂及其制备方法和应用，该催化剂由MXene(Ti₃C₂)载体和负载于该载体上的钯组成，钯的负载量以载体的质量计为2‑6wt.%，并将制得的该催化剂用于香草醛催化加氢制备4‑甲基愈创木酚。本发明的催化剂，其钯催化剂负载后的贵金属颗粒小，金属粒子分散度高，价格便宜，催化剂机械强度好，催化循环稳定性好，该催化剂用于香草醛催化加氢制备4‑甲基愈创木酚，只要以水作为反应溶剂，成本较低，绿色环保，毒性小、收率高，工艺流程简单，操作简易，有利于工业化生产，经气相色谱质谱联用仪定性和定量分析表明，本发明的香草醛的转化率为98%～100%，4‑甲基愈创木酚的选择性为98%～100%。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种MXene (Ti₃C₂) 负载钯催化剂及其制备方法和应用，具体为应用于香草醛催化加氢制备4-甲基愈创木酚的方法。

背景技术

MXene材料是以MAX陶瓷为原料，通过刻蚀制备的新型二维材料。MAX相（如Ti₃AlC₂）是一类三元层状材料，这种材料同时具有陶瓷、金属的部分特征，良好的热稳定性和抗氧化性能;又有金属的优良的导热及导电性能。通过刻蚀得到的MXene材料是利用氢氟酸对MAX相选择性的刻蚀掉其中的Al从而合成出的一种二维材料，并为了表示其与石墨烯(Graphene)相似的结构而将之命名为MXene。目前其主要的应用于电化学（超级电容器，锂离子电池，太阳能电池），储能，而对于催化领域的应用则相对较少。4-甲基愈创木酚又称2-甲氧基-4甲基苯酚是许多药物及香料中间体，其本身也是一种重要的香料，具有广阔的应用前景。而且4-甲基愈创木酚是木质素模型分子加氢下游产物之一，在生物质转化上具有重要意义。

目前制备4-甲基愈创木酚的工艺主要包括从天然木材干馏提取，对甲基苯酚溴代、再甲氧基氧化，香草醛加氢制备4-甲基愈创木酚。4-甲基愈创木酚是松根干馏产品的主要成分之一，由于天然资源松根的缺少导致加工原料减少，从而该工艺也在被逐步取代。由于4-甲基愈创木酚的价格居高不下，因此工业上开发了通过对甲酚的溴代及氧化反应制备纯度较高的4-甲基愈创木酚，然而大量使用溴素对环境有较大的污染，因此工业上急需开发一条适合工业化的工艺路线以扩大4-甲基愈创木酚的来源。香草醛液相选择性加氢是备受青睐的路线，但香草醛加氢过程中有中间产物香草醇的生成，对催化剂的活性要求比较高。因此，开发一种高活性，廉价环保，高4-甲基愈创木酚收率的催化剂是十分必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种MXene (Ti₃C₂) 负载钯催化剂及其制备方法和应用，具体为应用于香草醛催化加氢制备4-甲基愈创木酚的方法，它具备绿色廉价，高效催化的特点，具有较大的工业应用前景。

所述的一种MXene (Ti₃C₂) 负载钯催化剂，其特征在于由载体和负载于载体上的钯组成，所述载体为MXene (Ti₃C₂)，钯的负载量以载体的质量计为2-6wt.%。