本技术聚焦于生物质平台化合物向高附加值化学品的高效催化转化,特别介绍了一种花状镍铝氧化物催化剂的制备技术及其在糠醛催化转移加氢合成糠醇中的应用。该方法的核心步骤涉及特定的制备流程,旨在提升生物质转化效率,实现环保与经济效益的双重提升。
背景技术
生物质催化转化为燃料和化学品可以调解对化石燃料的依赖,而且增加了对废弃资源的利用途径。因此,在非化石的碳能源中,生物质的利用被认为是一种非常有前景的选择,很好的实现了碳中和的倡议。糠醛通常是生物质(如木质纤维、秸秆等)的产物,主要结构是醛基和呋喃环,通过催化加氢可以生成多种高附加值产物,使其具有一定应用价值。
糠醇作为糠醛直接选择性加氢制备的最具附加值的下游化合物之一,是一种重要的有机原料,在合成纤维、橡胶、农药等行业都有非常广泛的应用。过渡金属,尤其是贵金属,比如Ru、Pd等,对糠醛选择性加氢制备糠醇具有很高的活性。但是其生产成本高,并且在苛刻的反应条件下活性成分流失,导致其无法应用于工业生产。非贵金属Ni、Cu等也对糠醛加氢制备糠醇体系具有较高的催化活性,但是其单一产物较难控制,并且在以氢气为氢源的直接加氢体系中,高压以及金属的还原状态不可避免的增加了操作难度以及装置成本。因此,在相对温和的反应条件下,使用溶剂以及金属氧化物进行转移加氢成为更具竞争力的选择。
在催化转移加氢的领域中,常见的催化剂有金属催化剂、酸性沸石、氢氧化物以及金属氧化物,氢源选择甲酸或者醇类代替高压易爆的氢气。对比于传统方法使用H2
加氢的模式,催化转移加氢更为经济、安全以及环境友好,但是该类催化剂具有较低的反应活性、低的产率等弊端。因此,利用简单的水热法制备镍铝水滑石前驱体,在氮气气氛下煅烧得到高负载镍铝金属氧化物。该催化剂具有丰富的酸碱性位点,并且对糠醇具有单一活性。此类廉价、无毒、且高选择性的催化剂应用到糠醛选择性加氢的工业生产当中,对富含糠醛的生物质的加氢选择性又很明显的催化作用。
实现思路