[发明专利]金/氧化物催化剂及在催化氧化甘油制备DHA中的应用

说明书

金/氧化物催化剂及在催化氧化甘油制备DHA中的应用，所述金/氧化物催化剂由以下方法制备而成：(1)将植物树叶晾干、粉碎，粉末与水混合提取，再离心、过滤，得水提液，冷冻干燥，得植物树叶提取物；(2)选取氧化物载体；(3)将氧化物载体与水混合，然后加入金前驱体溶液搅拌，得混合液；继续加入植物树叶提取物到混合液中，搅拌，将所得的物料进行抽滤、洗涤后，置于真空烘箱里干燥，随后置于管式炉在空气气氛下焙烧，得到金/氧化物催化剂。本发明还包括所述金/氧化物催化剂在催化氧化甘油制备DHA中的应用。本发明金/氧化物催化剂的制备方法简单易操作，反应原料易得，反应条件温和，绿色环保，所制得催化剂催化活性好且稳定。

技术领域

本发明涉及一种金/氧化物催化剂及应用，具体涉及一种金/氧化物催化剂及在催化氧化甘油制备DHA中的应用。

背景技术

甘油作为生物柴油制备过程中大量出现的副产物，且随着生物柴油的发展，副产物甘油供大于需。因此以甘油为原料，生产各类具有高附加值的化学品受到学术界和工业界的普遍关注。甘油的下游产品中，1,3-二羟基丙酮(DHA)由于其结构的特殊性，在化妆品、食品、医药等行业的应用十分广泛，市场的需求量也在不断增加，因此通过选择性氧化甘油制备DHA具有重要的实际意义。

目前应用于催化氧化甘油的催化剂主要是负载型催化剂，其中金属氧化物由于其来源广泛、价格低廉、稳定、电子结构独特等优点，被认为是甘油催化氧化体系中的理想载体。催化剂的活性组分主要是贵金属Au，其具有优异的催化性能，在甘油催化氧化领域为明星材料。但目前催化氧化甘油过程中催化剂Au通常是通过化学法制备，过程中主要采用硼氢化钠、乙二醇、氯仿等还原剂和聚乙烯吡咯烷酮等保护剂。这些药品通常有毒且污染环境，与绿色化学理念相违背。此外，目前的金/氧化物催化剂普遍存在活性差且稳定性不好的问题。

近年来，通过植物还原法制备的金催化剂在丙烯环氧化、苯丙醇氧化等领域的应用广泛。该方法具有经济、绿色环保、高效的特点，且已被证明植物还原法制备的金催化剂具有更优异的催化活性和更好的稳定性。然而，植物还原法制备的金催化剂在催化氧化甘油领域却尚无研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种绿色环保，所制得催化剂催化活性好且稳定的金/氧化物催化剂及在催化氧化甘油制备DHA中的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明之金/氧化物催化剂，由以下方法制备而成：

(1)将植物树叶晾干、粉碎，然后将所得粉末与水混合提取，再离心、过滤，得水提液，将水提液冷冻干燥，得植物树叶提取物；

(2)选取氧化物载体；

(3)将步骤(2)所得的氧化物载体与水混合，然后加入金前驱体溶液搅拌，得混合液；继续加入步骤(1)所得的植物树叶提取物到混合液中，搅拌，将所得的物料进行抽滤、洗涤后，置于真空烘箱里干燥，随后置于管式炉在空气气氛下焙烧，得到金/氧化物催化剂。

进一步，步骤(1)中，所述的植物树叶可为紫丁香、碧桃、柳树或臭椿等树叶。

进一步，步骤(1)中，所述的粉末与水的比例为1-15:100(优选4-6:100)，为m/v，单位：g/mL；混合提取过程的温度为20-90℃(优选30-50℃)，时间为0.5-35h(优选4-12h)。

进一步，步骤(2)中，所述的氧化物载体可为氧化铜、氧化锌、氧化铝或氧化钛等；所述氧化物载体可利用沉淀法、水热法等传统方法制备得到或通过市场购买得到。

进一步，步骤(3)中，所述的氧化物载体与水的比例为1-20:100，为m/v，单位：g/mL；所加入金前驱体溶液的浓度为0.04856mol/L，加入量与氧化物载0.55-5.5:1，为v/m，单位：mL/g；所加入植物树叶提取物与水的比例为0.02-0.5:100，为m/v，单位：g/mL。