[发明专利]一种钴锰溴催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于包括：使包含2,5-呋喃二甲醇、钴锰溴催化剂、氧化剂和有机酸的第四混合反应体系于60~120℃反应2.0~8.0h，制得2,5-呋喃二甲酸；

其中，所述钴锰溴催化剂包括金属催化活性载体、助催化金属活性载体以及助氧化催化活性组分，所述助氧化催化活性组分、金属催化活性载体及助催化金属活性载体呈离子形式稳定分布于催化剂体系中，所述金属催化活性载体为钴，所述助催化金属活性载体为锰，所述助氧化催化活性组分为溴；所述钴锰溴催化剂中金属催化活性载体、助催化金属活性载体与助氧化催化活性组分的质量为1：(1~5)：(1.01~1.6)。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氧化剂选自氧气或含氧气体。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于包括：将2,5-呋喃二甲醇与有机酸混合，之后向所获混合液中通入氧气或含氧气体，再加入所述钴锰溴催化剂形成所述第四混合反应体系，经反应制得所述2,5-呋喃二甲酸；

其中，所述混合液中2,5-呋喃二甲醇的浓度为0.01~600mmol/L；所述氧气或含氧气体的通入量为50~600ml/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机酸选自甲酸、乙酸、丙酸、草酸、柠檬酸中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述有机酸为乙酸。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述2,5-呋喃二甲醇与钴锰溴催化剂的质量比为1:1~20:1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴锰溴催化剂的制备方法包括：

使包含金属催化活性载体、溴单质和溶剂的第一混合反应体系于45~98℃反应1.5~3.0h，获得第一中间产物；

使包含所述第一中间产物与助催化金属活性载体的第二混合反应体系反应，获得第二中间产物；

以及，使包含所述第二中间产物与酸的第三混合反应体系于75~98℃反应1~5h，获得钴锰溴催化剂。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述金属催化活性载体与溴单质的摩尔比为1:1.01~1:1.6。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述第二混合反应体系中金属催化活性载体与助催化金属活性载体的有效离子百分量配比为1:1~1:5。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述第三混合反应体系中助催化金属活性载体与溴单质的有效离子百分量配比为1:4~1:12。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述第三混合反应体系中金属催化活性载体与溴单质的有效离子百分量配比为1:5~1:15。

12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂选自水；所述酸选自氢溴酸、氢溴酸和乙酸的混合物、氢溴酸和溴素的混合物中的任意一种或两种以上的组合。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于：所述酸为氢溴酸或者氢溴酸和溴素的混合物时，所述第三混合反应体系中的氢溴酸过量。

14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于：所述酸为氢溴酸和乙酸的混合物时，所述第三混合反应体系中的乙酸过量。

15.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述第三混合反应体系中金属催化活性载体、助催化金属活性载体与助氧化催化活性组分之和的有效成分含量为28.5~68.6wt%。