[发明专利]一种无定形SiO2

说明书

本申请公开了一种无定形SiO₂‑Al₂O₃负载金属型催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂制备领域。所述催化剂包含无定形SiO₂‑Al₂O₃载体和选自非贵金属的活性组分A，其通式为A/SiO₂‑Al₂O₃；该催化剂的制备方法包括将由无定形SiO₂‑Al₂O₃制备的载体在含有非贵金属的水溶液中浸渍，然后干燥，焙烧并在还原气氛下还原；该催化剂可用于催化5‑羟甲基糠醛加氢醚化合成2,5‑呋喃二甲醇二烷基醚。根据本申请的催化剂成本低，催化效率高，催化稳定性强；其制备方法的原料廉价，工艺简单，易于大规模生产；使用该催化剂可在固定床反应器上以一步法直接合成目标产物，原料转化率和产物产率高，且可连续化生产。

技术领域

本申请涉及一种无定形SiO₂-Al₂O₃负载金属型催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂制备领域。

背景技术

随着化石燃料的需求量与储存量之间的矛盾日益突出以及全球温室气体排放量的不断增加，寻求一些能够代替不可再生的化石燃料、来源广泛、价格低廉的可再生能源成为迫切需求。生物质能源以其独特的优势进入人们的视野，其中，5-羟甲基糠醛是重要的生物质基平台化合物之一，其通过氧化、加氢等反应可制备出一系列具有高价值的化学品。2,5-呋喃二甲醇二烷基醚是5-羟甲基糠醛选择性加氢和醚化后的产物，具有较好的分子稳定性和较高的碳数，而且碳数的可调范围相对更宽；此外，2,5-呋喃二甲醇二烷基醚还具有密度大、低温流动性好、可以任意比例与汽柴油混溶等特点，被认为是一类非常有潜力的新型生物基液体燃料。

因此，开发一种高效、经济的加氢醚化催化剂具有重大意义。此外，目前5-羟甲基糠醛需要通过加氢、醚化两个反应步骤合成2,5-呋喃二甲醇二烷基醚，而本申请开发的催化剂在固定床反应器上通过一步法直接合成 2,5-呋喃二甲醇二烷基醚。相比于釜式反应器，固定床反应器具有自动化程度高、重复性和安全性好、适于大规模生产等优点。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种无定形SiO₂-Al₂O₃负载金属型催化剂，该催化剂整体成本较低，并且催化效率高，催化性能稳定且可连续使用，对设备要求不高，操作方便，具有很强的实用性。

所述无定形SiO₂-Al₂O₃负载金属型催化剂，其特征在于，包含无定形 SiO₂-Al₂O₃载体和活性组分A，其通式为A/SiO₂-Al₂O₃；所述活性组分A 选自非贵金属。

可选地，所述活性组分A选自Cu、Ni、Mn中的至少一种。

优选地，所述活性组分A选自Cu、Ni和Mn中的一种。

可选地，所述活性组分A在所述载体上的负载量为3.0～7.0wt.％；所述载体中SiO₂与Al₂O₃的质量比SiO₂:Al₂O₃＝20～80:1。