一种Rh插入的ZnAl水滑石催化剂的制备方法及其氧化5-羟甲基糠醛的应用与流程

技术特征：
1.一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，按照下述步骤：步骤1，将可溶性铑盐、锌盐和铝盐均匀分散水中，形成混合溶液；在混合溶液中，元素锌和元素铝的摩尔比为(3—4)：1，以元素锌和元素铝的摩尔之和为100％，元素铑的摩尔百分比为大于零且小于等于5％；步骤2，向步骤1得到的混合溶液中滴加碳酸钠水溶液，以使得整个体系ph为4—5并析出沉淀，得到混合体系；步骤3，向步骤2得到的混合体系中滴加氢氧化钠或者碳酸钠水溶液，以使整个体系ph为中性，得到悬浊液；步骤4，将步骤3得到的悬浊液在60～80℃下水热反应6～10h，得到rh插入的水滑石催化剂前体；步骤5，将步骤4得到的rh插入的水滑石催化剂前体过滤、洗涤和干燥后，在450—480摄氏度下空气气氛中，煅烧5—8小时，以得到rh插入的znal水滑石催化剂。2.根据权利要求1所述的一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤1中，元素锌和元素铝的摩尔比为3：1，元素铑的摩尔百分比为1—5％。3.根据权利要求1或者2所述的一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤1中，可溶性铑盐、锌盐和铝盐为硝酸铑、二水硝酸铑、硝酸锌、六水硝酸锌、硝酸铝或者九水硝酸铝。4.根据权利要求1或者2所述的一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤1的混合溶液中，锌离子的摩尔浓度为：0.37～0.74mol/l，铝离子的摩尔浓度为：0.12～0.24mol/l，铑离子的摩尔浓度范围为9.8x10-3
mol/l～0.049mol/l。5.根据权利要求1所述的一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤2中，碳酸钠水溶液的浓度为1m。6.根据权利要求1所述的一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤3中，中性为ph＝7
±
0.2，氢氧化钠或者碳酸钠水溶液的浓度为1m。7.根据权利要求1所述的一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤4中，水热温度为60—70摄氏度，水热时间为6—8小时。8.根据权利要求1所述的一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤5中，选择在60—80摄氏度下干燥4—8小时；煅烧温度为460—480摄氏度，煅烧时间为5—6小时。9.如权利要求1或者2所述的一种rh插入的znal水滑石催化剂的制备方法制备得到的rh插入的znal水滑石催化剂。10.如权利要求9所述的rh插入的znal水滑石催化剂在5-羟甲基糠醛氧化中的应用，其特征在于，1—5％的元素rh的添加，使得5-羟甲基糠醛的转化率达到56.5—65.5％，目标产物2，5-呋喃二甲酸的选择性达到60—67.7％，即元素rh在提高5-羟甲基糠醛催化效果中的应用。

技术总结
本发明公开一种Rh插入的ZnAl水滑石催化剂的制备方法及其氧化5-羟甲基糠醛的应用，首先通过共沉淀法将含有Zn、Rh、Al的硝酸盐与碱进行混合沉淀，然后进行水热老化处理，经过洗涤、干燥、煅烧步骤制备出类水滑石氧化物催化剂，再通过改变Rh的插入摩尔量不同，改善其对HMF的氧化效果。本发明所制备的Rh插入的ZnAl水滑石催化剂可应用于5-羟甲基糠醛的氧化过程，由于类水滑石氧化物总体呈碱性，且高温反应时结构不易发生改变，催化剂结构分散均匀，因此对于5-羟甲基糠醛的氧化具有良好的效果。羟甲基糠醛的氧化具有良好的效果。羟甲基糠醛的氧化具有良好的效果。


技术研发人员：陈鸿 马雪莉 李滢滢
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2020.07.21
技术公布日：2022/1/21