本技术涉及一种硫掺杂双金属催化剂的制备方法及其应用。该催化剂通过水热合成得到固体粉末,随后经过煅烧退火处理,实现硫原子的掺杂。该技术属于催化剂制备领域,旨在提高催化剂的性能和应用范围。
背景技术
不可再生化石燃料的过度开采和枯竭导致能源危机加剧和环境严重污染,使用可再生生物质资源来替代不可再生的化石石油资源是一种前景广阔的策略,不仅可以降低污染排放,同时还能获得高附加值化学品。5-羟甲基糠醛(HMF)被美国能源部选为十大生物质衍生平台化学品之一,其衍生物可以被应用于精细化学品、医药中间体和农用化学品。HMF有氧氧化为2,5-呋喃二羧酸(FDCA)是基于生物质的可持续化学过程中涉及的关键反应之一,HMF和FDCA在可再生生物质化学中具有至关重要的作用,被认为是生物基中间化学品中的“沉睡的巨人”。相对于来源于石油基的对苯二甲酸,FDCA是其完全可持续的替代品,也是2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)等绿色聚合物的主要成分。因此,实现温和条件下5-羟甲基糠醛到2,5-呋喃二羧酸的高效转化具有重大意义。
在过去的研究中,将HMF催化氧化为FDCA主要有电催化,生物催化,光催化,热催化等方法。由于HMF催化氧化为FDCA涉及多步选择性氧化,所以选择合适的催化剂是具有挑战性的。在目前对热催化氧化HMF转化为FDCA的研究中往往需要在较高的温度和氧压力,CN118598832A公开了一种5-羟甲基糠醛共氧化制备2,5-呋喃二甲酸的方法,在140℃下,20mL/min的流量持续通入O2
下,得到65%的FDCA产率。
目前的方法大部分都需要高温高压或是外在O2
参与下进行催化反应,大大增大了催化反应的能耗。所以,开发一种能在温和条件下氧化HMF转化为FDCA显得十分重要。
实现思路