肉桂醛高选择性制备肉桂醇的钽酸钾负载铜银双金属催化剂制备方法及工艺

技术领域

本发明涉及肉桂醛高选择性催化加氢制备肉桂醇的制备方法，具体涉及一种Cu-Ag修饰KTaO

背景技术

肉桂醇是调味品、香料和制药领域重要的中间体。迄今为止，肉桂醇的工业化生产是通过对肉桂醛进行选择性氢化来实现的。但是，从肉桂醛制备肉桂醇的加氢反应具有极大挑战性，由于肉桂醛分子中包含共轭C=C和C=O键，从热力学角度看，C=O键能大于C=C键能，因此C=C键在反应过程中比C=O双键更容易活化加氢得到饱和醛，从而导致催化过程中生成肉桂醇的选择性低。此外，在肉桂醇生产中普遍会使用有机溶剂，而大量有机溶剂的使用不但会造成严重的环境污染，并且需要在反应后进行分离。另外，高的反应温度会增加能耗，以氢气作为还原剂由于需要特殊的高压设备而具有极高的危险性。因此，开发具有理想选择性的特定催化剂，使肉桂醛在温和的反应条件和绿色溶剂下还原，具有重大的经济和科学意义。

以贵金属或过渡金属（Ru、Pt、Rh、Pd、Cu 或 Ni）为基础的传统氢化催化剂在该反应中活性很高，但其对生成肉桂醇的选择性较差，为了提高选择性，一种广泛研究的策略是添加第二种金属来控制反应的选择性，因为双金属催化剂可以改变用于吸附反应物的贵金属的电子特性，同时双金属催化剂之间产生的协同电子效应在热力学上有利于肉桂醛中-C=O的氢化。然而，使用稀缺和昂贵的贵金属在经济上是不可取的。相反，与Pt、Au、Pd等贵金属相比，铜和银金属在地球上更丰富，更低廉，并且，银纳米粒子具有很强的局部表面等离子体共振特性，在与铜形成金属间化合物后，其物理性质能够有明显的可调性，是一种有潜力的优异催化剂，在加氢领域具有显著的催化活性。

催化剂载体表面起到分散金属的作用，因此它对定向选择性加氢反应的活性和选择性都很关键。在本专利研究的催化转移加氢反应中，KTaO

本专利设计Cu-Ag/KTaO

发明内容

本发明旨在提供一种经济环保条件下用于肉桂醛选择性加氢生成肉桂醇的钽酸钾负载铜银双金属催化剂制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1、水热法制备超薄KTaO

将 K

步骤2、制备Cu/KTaO

将0.5 mmol的CuCl

步骤3、制备Ag纳米粒子催化剂

将0.43 g的聚乙烯吡咯烷酮和AgNO

步骤4、水热法制备Cu-Ag/KTaO

将步骤2制备的Cu/KTaO

本发明的有益效果为：

（1）本发明制备的Cu-Ag/KTaO

（2）本发明催化剂制备工艺操作简单、效率高、无需复杂设备，且所用原料无毒且成本低廉，催化剂具有大规模工业制备和工业应用潜力。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

在25 mL玻璃比色管中加入5 mg Cu-Ag/KTaO

附图说明：

图1为所制备样品的合成示意图。

图2为所制备样品的X射线粉末衍射图谱。

图3为所制备样品的扫描电镜图，(a)为Cu， (b)为Ag，(c) Cu-Ag双金属，(d)为Cu-Ag/KTaO

图4为所制备样品的X射线光电子能谱，(a)为Cu的2p轨道, (b)为Ag的3d轨道，(c)为Ta的4f轨道。

图5为所制备样品的比表面积和孔直径；铜纳米线和银纳米颗粒的比表面积分别为23.527 m

图6为单组分催化剂还原肉桂醛的选择性和转化率；通过性质图可知以Cu为催化剂时，肉桂醛还原产物完全为3-苯丙醇，未检测到目标产物肉桂醇的生成，以Ag为催化剂时，反应具有较高的转化率，但转化产物为3-苯丙醇和肉桂醇的混合物，肉桂醇含量较低，以KTaO

图7为将Cu-Ag/KTaO

图8为Cu-Ag/KTaO