1.一种木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于包括如下步骤:由恒电流仪控制电压和电流,采用H型电解槽评价电催化加氢性能,每个电解室容积为
10-100 mL,在电解槽阴极室,将负载型复合催化剂涂覆在碳布上作为工作电极,以木质素基酚类化合物为反应底物溶解在浓度为0.1-1.0 mol/L的酸性溶液中作为阴极液;阳极室采用铂片作为对电极,在浓度为0.1-1.0 mol/L的酸性溶液作为阳极液,两极中间用阳离子交换膜隔开,在30℃-90℃中进行电催化加氢反应0.5-2小时,电流控制在5-50 mA,槽电压控制在2-10V之间,反应时间反应结束后,反应液后处理制得所述KA油及衍生物;
其反应式如下所示:
,
结构式中R1为氢或甲氧基;R2为氢,甲氧基,甲基,乙烯基,羟基或醛基;R3为氢,甲基或丙基。
2.根据权利要求1所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于负载型复合催化剂由碳载体和负载于碳载体上的两种活性组分贵金属及非贵金属硼化物组成。
3.根据权利要求2所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于负载型复合催化剂中碳载体为活性炭、介孔碳、碳纳米管或石墨烯;贵金属为钯、铂、金或钌,非贵金属硼化物为硼化钴、硼化铁或硼化镍;贵金属的负载量以碳载体的质量计为0.5-5wt%;非贵金属硼化物的负载量以碳载体的质量计为1-10wt%。
4.根据权利要求1或2所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于木质素基酚类化合物为苯酚、愈创木酚、香草醛、丁香酚、异丁香酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚或3,5-二甲氧基-4-羟基甲苯。
5.根据权利要求1或2所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于KA油及衍生物为环己酮、环己醇、4-甲基环己酮、4-甲基环己醇、4-丙基环己基酮或4-丙基环己基醇。
6.根据权利要求1或2所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于电解室容积为20-40 mL;阴极液的体积用量以木质素基酚类化合物物质的量计为5-50 mmol/L,优选为10-20mmol/L;所述碳布大小为1cm*1cm-5cm*5cm,优选为2cm*
2cm;所述电催化加氢反应电流为20-30mA;槽电压为3-5V;所述反应温度优选为40 60℃;反~应时间优选0.5 1.5小时;反应在搅拌下进行,控制搅拌速度在500-1000转/分钟,优选600-~
700转/分钟。
7.根据权利要求1或2所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于酸性溶液为硫酸、硝酸、盐酸、高氯酸或磷酸,优选为高氯酸,酸性溶液浓度为0.1-1.0 mol/L,优选为0.2-0.4 mol/L。
8.根据权利要求1或2所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于反应液后处理方法为:反应结束后,反应液冷却,使用有机溶剂萃取,得到有机萃取液,取有机层常压精馏,制得所述KA油及衍生物;萃取溶剂为甲苯、乙醚、氯仿或乙酸乙酯,优选乙酸乙酯。
9.根据权利要求1或2所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于负载型复合催化剂的制备方法包括如下步骤:
1)按配比量,将贵金属盐及非贵金属盐溶于与200-500mL水中,配成贵金属盐及非贵金属盐溶液,将碳载体浸渍于该盐溶液中,在室温下下搅拌3-24小时,使贵金属盐及非贵金属盐溶液均匀分散在碳载体表面,称为A溶液;
2)将硼氢化钠溶解在50-100mL的水溶液中,并用氢氧化钠调节该溶液的pH控制在9-11之间,称为B溶液;
3)将步骤2)得到的B溶液缓慢滴加到步骤1)得到的A溶液中,常温搅拌10-24小时,将纳米贵金属材料的前驱体还原成纳米贵金属颗粒,同时将非贵金属盐的前驱体也还原成纳米金属硼化物;
4)将步骤3的溶液置于油浴中,在氮气保护下搅拌,控制温度90-150℃下回流反应3-10小时,随后冷却,过滤,得到的负载型复合催化剂在40-90℃温度下真空干燥;
5)将步骤4得到的负载型复合催化剂放置于等离子体反应炉中,等离子体电压控制在
100-300W,反应温度30-200℃,抽真空条件下通入高纯气体,使高纯气体形成等离子体气氛,真空度为30-100Pa,负载型复合催化剂在该等离子气氛下进一步活化0.2-2小时,反应结束后即得产品负载型复合催化剂。
10.根据权利要求9所述的木质素基酚类化合物电催化加氢制取KA油及衍生物的方法,其特征在于:步骤1)中的贵金属盐为贵金属氯化物或贵金属硝酸盐,优选为氯化钯、氯铂酸、氯化钌、硝酸钯、氯化金;非贵金属盐为非贵金属氯化物、非贵金属硝酸盐或非贵金属硫酸盐,优选为氯化钴、硝酸钴、氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、氯化镍、硫酸镍、硝酸镍;非贵金属盐物质的量为贵金属盐物质的量的2-3倍;
所述步骤2)过程中硼氢化钠用量为贵金属盐及非贵金属盐总物质的量的10-20倍;氢氧化钠的浓度为2-5 mol/L;
所述步骤4)中的反应温度为120-140℃,回流时间优选4-6小时,真空干燥温度优选50-
60℃;
所述步骤5)中等离子体电压为150-200W;反应温度优选60-100℃;所述高纯气体为氢气、氩气或氮气;真空度为50-80 Pa;活化时间为0.3-1小时。