[发明专利]一种生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂及其应用

权利要求书

1.一种生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂，特征在于，由如下步骤制备得到：

(1)搅拌条件下，将α-纤维素与离子液体混合后加热，α-纤维素与离子液体的质量比为1:10～3:20，然后加入浓H₂SO₄直至混合物升温至150～160℃，反应10～20h后，经过滤、洗涤和干燥后，得到生物炭前驱体；

(2)将步骤(1)得到的生物炭前驱体在氮气气氛下，500～700℃碳化3～4h，经洗涤和干燥后，得到生物炭；

(3)将铜盐和镍盐依次溶于水混合均匀，Cu²⁺和Ni²⁺的质量比为1:3～1:1，加入步骤(2)得到的生物炭搅拌浸渍，将浸渍的样品在真空干燥后，再在氮气气氛下，500～700℃煅烧3～4h，接着在氢气气氛中400～450℃下还原2～3h，再在600～650℃下还原2～3h，得到生物炭基为载体的双金属Cu-Ni催化剂。

2.根据权利要求1所述的生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂，其特征在于，所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐。

3.根据权利要求1所述的生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂，其特征在于，所述的铜盐为Cu(NO₃)₂.3H₂O，所述的镍盐为Ni(NO₃)₂.6H₂O。

4.根据权利要求1所述的生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂，其特征在于，步骤(1)的具体步骤为：搅拌条件下，将α-纤维素与离子液体混合后加热，α-纤维素与离子液体的质量比为1:10～3:20，然后逐滴加入浓H₂SO₄直至混合物升温至150～160℃后，α-纤维素与浓硫酸的固液比为1:6g/mL，反应15h后，滤去滤渣，用去离子水洗涤直至滤液为中性，最后将滤液在60℃下真空干燥过夜，得到生物炭前驱体。

5.根据权利要求1所述的生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂，其特征在于，步骤(3)的具体步骤为：将铜盐和镍盐依次溶于水混合均匀，Cu²⁺和Ni²⁺的质量比为1:3～1:1，加入步骤(2)得到的生物炭搅拌浸渍，Cu²⁺和生物炭的质量比为0.05～0.15，将浸渍的样品在60℃下真空干燥过夜，再在氮气气氛下，500～700℃煅烧3～4h，接着在氢气气氛中400～450℃下还原2～3h，再在600～650℃下还原2～3h，得到生物炭基为载体的双金属Cu-Ni催化剂。

6.权利要求1所述的生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂在5-羟甲基糠醛加氢脱氧制备5-甲基糠醛和2,5-二甲基呋喃中的应用。

7.根据权利要求6所述的生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂在5-羟甲基糠醛加氢脱氧制备5-甲基糠醛和2,5-二甲基呋喃中的应用，其特征在于，将生物炭为载体的Cu-Ni双金属催化剂作为催化剂，催化5-羟甲基糠醛加氢脱氧制备5-甲基糠醛和2,5-二甲基呋喃，反应条件为：氢气压力为3-4Mpa，温度为180-220℃，反应时间为8-12h，四氢呋喃为溶剂。