[发明专利]一种用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂及其制备方法

摘要

一种用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂及其制备方法，属于生物质催化转化技术领域。首先是制备介孔炭载体，然后将活性组分铜和铈分步浸渍到介孔炭载体，其中铜以金属态的形式存在，铈以氧化态的形式存在，铜的负载量为1wt％～20wt％，铜和铈的原子摩尔比为(2～5)：1。本发明制备方法简单，在制备过程中能够自还原为金属态铜，在使用时不需要额外的还原处理，催化剂原料没有使用任何贵金属，原料廉价易得，具有推广性。该催化剂在温和的反应条件下具有较高的催化活性，在反应过程中能够有效地抑制金属铜纳米颗粒的烧结。催化剂具有较好的催化稳定性，且容易回收，在一定的温度下简单处理就能够重复使用。

主权项

1.一种用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂的制备方法，其步骤如下：/nA.介孔炭载体的制备/n将硝酸铝、柠檬酸、蔗糖按一定比例加入到蒸馏水中，待充分溶解后逐滴加入一定量的磷酸，使溶液中柠檬酸、蔗糖、硝酸铝、磷酸的用量摩尔比为0.5：(0.5～2.5)：1.0：1.0，搅拌0.5～1h后用氨水调节溶液pH至4.8～5.5，继续搅拌2～5h，将溶液在70～90℃水浴下蒸干，得到凝胶状前驱体；将得到的前驱体在280～350℃下处理8～15min，然后再置于氩气氛围中、700～900℃下处理5～8h得到磷酸铝和炭的复合产物；将该复合产物在浓度为3～6mol·L^-1的硝酸溶液中70～90℃下处理5～8h，除去磷酸铝硬模板，将得到的产物抽滤、水洗至中性，在80～100℃条件下干燥，得到介孔炭载体；/nB.介孔炭负载型催化剂的制备/n(1)称取介孔炭载体和铈前驱体，将铈前驱体加入到30～50mL蒸馏水中，铈盐浓度为1.0×10^-2～3.0×10^-2mol/L，待充分溶解后加入1～2g介孔炭载体；/n(2)将步骤(1)得到的混合物搅拌3～6h后在80～100℃下水浴蒸干，然后在80～100℃下干燥8～12h；/n(3)将步骤(2)得到的产物在氩气氛围中400～600℃下焙烧2～6h，得到载有铈的介孔炭载体；/n(4)称取铜前驱体加入到蒸馏水中，待充分溶解后加入步骤(3)得到的载有铈的介孔炭载体；铜前驱体和铈前驱体的摩尔用量比例为(2～5)：1；/n(5)将步骤(4)得到的混合物搅拌3～6h后在80～100℃水浴蒸干，然后在80～100℃下干燥8～12h；/n(6)将步骤(5)得到的产物在氩气氛围中400～600℃下焙烧2～6h，从而得到同时载有铈和铜的用于催化乙醇转化为正丁醇的介孔炭负载型催化剂。/n