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专利号: 2022108379379
申请人: 曲阜师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种富氢条件下制备木质素衍生的酚类单体的方法,其特征在于,所述方法包括以Ni‑Cu/Fe3O4@Nb2O5合金催化剂为催化剂,以正己烷为溶剂,以木质素为原料,在180℃和

2MPa初始氢压反应条件下在哈氏合金高压釜中反应15h制备酚类单体的方法,其中合金催化剂的制备方法为:(1)内核Fe3O4磁性纳米粒子的制备方法为:将10.0mmol FeCl3·6H2O溶解在60.0mL乙二醇中,然后将6.0g无水乙酸钠和2.0mL聚乙二醇加入所得混合溶剂中,混合均匀后将其搅拌2h,随后倒入100mL水热釜中,并在200℃下保持12h;(2)具有核壳结构的Fe3O4@Nb2O5载体的制备方法为:将0.3g Fe3O4纳米颗粒、0.6g十六烷基三甲基溴化铵、

100.0mL去离子水和2.0g水合铌酸铵(V)草酸络合物的混合物超声30min,然后将混合溶液转移到250mL圆底烧瓶中,再加入10.0mL浓度为25wt.%的NH3·H2O,在N2气氛、60℃条件下反应4h,然后将混合物倒入100mL水热釜中,在200℃下反应12h,最后将所得固体在N2气氛下以3℃/min的速率升温至600℃保持6h,然后降至室温;(3)Ni‑Cu/Fe3O4@Nb2O5合金催化剂制备方法为:在250mL三颈烧瓶中将理论量的NiCl2·H2O和CuCl2溶于100mL去离子水中,在

60℃下,滴加100mL浓度为25wt.%的NH3·H2O,使Ni/Cu双金属前驱体沉积在Fe3O4@Nb2O5纳米颗粒表面,反应12h后,将得到的沉淀物通过外磁场收集,经洗涤干燥后,在N2气氛下将所得固体在管式炉中以3℃/min加热速率升温至900℃煅烧6h,然后冷却至室温,最终Ni‑Cu/Fe3O4@Nb2O5催化剂在管式炉中以20mL/min的H2流量、5℃/min的速率达到300℃的条件下还原2h。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述木质素衍生酚类单体共有16种,其中含量最高的为30.51wt%的苯酚。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述木质素总转化率84.51%,木质素衍生酚类单体的选择性为68.42%,其中苯酚占36.10%,4‑乙基苯酚占16.10%。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化剂是通过Ni‑Cu双金属源共沉淀和热处理的方法制备。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化剂载体具有丰富的氧空位,其载体属于非还原氧化物,利用H2还原和Ni‑Cu合金之间的强相互作用促进了氧空位的产生。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,反应结束后,通过外部磁场将催化剂和产物分离,倒出上层清液即为产品。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,反应结束后,Ni‑Cu/Fe3O4@Nb2O5合金催化剂经过60℃真空干燥10h后重复使用,反应效果未发现明显下降。

8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化剂能够制备木质素衍生酚类单体的原因:合金内电子从Ni物种向Cu物种转移,其中相对富电子的Cu物种起到活化H2产生H*的作用,相对缺电子的Ni物种起到锚定苯环防止其过度加氢的作用。

9.一种富氢条件下苯氧基乙苯加氢裂解的方法,其特征在于,所述方法包括以Ni‑Cu/Fe3O4@Nb2O5合金催化剂为催化剂,以正己烷为溶剂,相对温和条件下进行苯氧基乙苯加氢裂解反应,得到相应的苯酚和乙苯的方法,其中合金催化剂的制备方法为:(1)内核Fe3O4磁性纳米粒子的制备方法为:将10.0mmol FeCl3·6H2O溶解在60.0mL乙二醇中,然后将6.0g无水乙酸钠和2.0mL聚乙二醇加入所得混合溶剂中,混合均匀后将其搅拌2h,随后倒入100mL水热釜中,并在200℃下保持12h;(2)具有核壳结构的Fe3O4@Nb2O5载体的制备方法为:将

0.3g Fe3O4纳米颗粒、0.6g十六烷基三甲基溴化铵、100.0mL去离子水和2.0g水合铌酸铵(V)草酸络合物的混合物超声30min,然后将混合溶液转移到250mL圆底烧瓶中,再加入10.0mL浓度为25wt.%的NH3·H2O,在N2气氛、60℃条件下反应4h,然后将混合物倒入100mL水热釜中,在200℃下反应12h,最后将所得固体在N2气氛下以3℃/min的速率升温至600℃保持6h,然后降至室温;(3)Ni‑Cu/Fe3O4@Nb2O5合金催化剂制备方法为:在250mL三颈烧瓶中将理论量的NiCl2·H2O和CuCl2溶于100mL去离子水中,在60℃下,滴加100mL浓度为25wt.%的NH3·H2O,使Ni/Cu双金属前驱体沉积在Fe3O4@Nb2O5纳米颗粒表面,反应12h后,将得到的沉淀物通过外磁场收集,经洗涤干燥后,在N2气氛下将所得固体在管式炉中以3℃/min加热速率升温至900℃煅烧6h,然后冷却至室温,最终Ni‑Cu/Fe3O4@Nb2O5催化剂在管式炉中以

20mL/min的H2流量、5℃/min的速率达到300℃的条件下还原2h。