高端钨催化剂转化乙二醇

目前,有机化学品和能源工业的原料主要来自煤、石油和天然气等化石资源,而化石资源的日益枯竭与生态环境的日渐恶化迫使人们寻求利用可再生的资源合成化学品和燃料的新途径。

直接转化纤维素制乙二醇新反应路径的发现,既可以缓解目前工业生产高度依赖石油乙烯资源制乙二醇作为重要大宗能源化学品的压力,也可避免以粮食为原料生产大宗化学品所带来的“与农争地”和“与人争食”的弊端。在转化过程中,高效的催化剂是必不可少的重要关键。在储多材料中,以钨为基础的复合催化剂已成为研究的热点。

高端钨催化剂转化乙二醇图片

曾有学者使用介孔载体负载镍-碳化钨催化剂,可使乙二醇的收率提高至74.4-76.1%。然而,这些高乙二醇收率的获得依赖于钨的大量使用(催化剂中含钨量15-40wt%),生成乙二醇的比速率也很小,成本高、效率低。也因此,又有学者对镍-碳化钨催化剂的制备方法再次改进,制成一种镍-碳化钨纳米纤维复合催化剂。

制备方法包括以下步骤:

a、将0.0149mmol的六水氯化镍、0.0149mmol的二水钨酸钠、4.97mmol的二水乙酸锌与6mmol均苯三甲酸(H3BTC,1.25g)溶于50mL的DMF中,室温下搅拌30min,并于140℃晶化 12h;晶化结束后,冷却、过滤,用DMF洗涤,然后,在80℃干燥5h,得到镍钨锌三金属有机金属骨架化合物(镍钨锌三金属有机金属骨架纤维);

b、将上述得到的镍钨锌三金属有机金属骨架纤维粉末置于石英舟中,在氮气气氛中,以5℃/min 的速率升温至950℃,并在此温度下保持6h,得到镍-碳化钨/多孔碳纳米纤维复合催化剂,制备得到的催化剂的BET比表面积为 848m2g-1,介孔孔径为3.9nm,微孔孔径为0.6nm,孔容为0.9cm3g-1

镍-碳化钨纳米纤维复合催化剂解决了目前本领域普遍依赖高含量钨催化剂来获得高乙二醇收率的难题,对通过生物质转化制备 能源化学品,以实现经济、环保、可持续发展等多重效益具有重要意义。

 

 

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