本申請涉及催化劑合成，具體涉及一種錳鉬氧化物催化劑及其制備方法和應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

1、木質(zhì)纖維素具有全球分布廣泛、易得等優(yōu)點(diǎn)，可以通過光合作用把太陽能固定于地球上，其化學(xué)成分與煤、石油、天然氣等化石類燃料相似，將其高值資源化利用，對提供化石能源替代品，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

2、甲酸(formic?acid，fa)是一種結(jié)構(gòu)簡單的單碳羧酸。在室溫條件下，甲酸是一種無色、有刺激性氣味的液體。甲酸結(jié)構(gòu)特殊，包含氫原子和羧基，所以它同時(shí)具有醛和酸的性質(zhì)。除此之外，甲酸可以受熱分解為一氧化碳和水。以上性質(zhì)決定了甲酸在生產(chǎn)和應(yīng)用中具有巨大的潛力，被廣泛應(yīng)用于紡織、皮革、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、橡膠等領(lǐng)域。工業(yè)上通過甲醇羰基化生成甲酸甲酯，然后水解生成甲酸。甲醇和羰基主要是由煤或天然氣在高溫下以一種不可持續(xù)的方式產(chǎn)生的。相比之下，從可再生的纖維素生物質(zhì)中生產(chǎn)甲酸將是首選。

3、然而，現(xiàn)有技術(shù)中用于轉(zhuǎn)化富含纖維素生物質(zhì)制備甲酸的催化劑存在催化效果差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種錳鉬氧化物催化劑及其制備方法和應(yīng)用方法，以制備出可適用于催化葡萄糖的氧化反應(yīng)制備甲酸的錳鉬氧化物催化劑，催化效果好，甲酸產(chǎn)率高。

2、本申請實(shí)施例提供了一種錳鉬氧化物催化劑的制備方法，該錳鉬氧化物催化劑的制備方法包括：將錳源和鉬源與目標(biāo)溶劑混合后進(jìn)行加熱，得到混合液，其中，目標(biāo)溶劑包括低共熔溶劑和/或水；將混合液固液分離，并對分離得到的固體進(jìn)行洗滌、干燥和煅燒，得到錳鉬氧化物催化劑，錳鉬氧化物催化劑為錳鉬氧化物納米顆粒。

3、其中，目標(biāo)溶劑包括低共熔溶劑和水，且目標(biāo)溶劑中低共熔溶劑的體積與目標(biāo)溶劑中水的體積之比為(1～10)：1。

4、其中，目標(biāo)溶劑包括低共熔溶劑；在將錳源和鉬源與目標(biāo)溶劑混合后進(jìn)行加熱，得到混合液之前，方法還包括：將氫鍵受體與氫鍵供體共熔，得到由氫鍵受體和氫鍵供體組成的低共熔溶劑。

5、其中，低共熔溶劑中氫鍵受體的物質(zhì)的量與低共熔溶劑中氫鍵供體的物質(zhì)的量之比為1:(1～3)。

6、其中，氫鍵受體包括氯化膽堿；氫鍵供體包括乳酸、丙三醇和尿素中的至少一種。

7、其中，將錳源和鉬源與目標(biāo)溶劑混合后進(jìn)行加熱，得到混合液，包括：將錳源和鉬源與目標(biāo)溶劑混合后進(jìn)行加熱，加熱的溫度為150～200℃，加熱的時(shí)間為10～15h，然后冷卻至室溫，得到混合液。

8、其中，對分離得到的固體進(jìn)行洗滌、干燥和煅燒，得到錳鉬氧化物催化劑，包括：對分離得到的固體進(jìn)行洗滌，得到洗滌后固體；對洗滌后固體進(jìn)行干燥，得到干燥后固體；將干燥后固體在保護(hù)氣體氛圍下進(jìn)行煅燒，煅燒的溫度為300～600℃，煅燒的升溫速率為1～10℃/min，煅燒的時(shí)間為3～5h，得到錳鉬氧化物催化劑。

9、其中，錳源包括kmno4、(ch3coo)2mn·4h2o和mn(no3)2中的至少一種；鉬源包括(nh4)2moo4、na2moo4和k2moo4中的至少一種。

10、本申請實(shí)施例還提供了一種錳鉬氧化物催化劑，該錳鉬氧化物催化劑采用上述任一項(xiàng)的錳鉬氧化物催化劑的制備方法制得。

11、本申請實(shí)施例還提供了一種錳鉬氧化物催化劑的應(yīng)用方法，該錳鉬氧化物催化劑的應(yīng)用方法包括：將上述錳鉬氧化物催化劑與葡萄糖和水混合后進(jìn)行氧化反應(yīng)，得到甲酸。

12、本申請?zhí)峁┑腻i鉬氧化物催化劑及其制備方法和應(yīng)用方法，通過將錳源和鉬源與目標(biāo)溶劑混合后進(jìn)行加熱，得到混合液，其中，目標(biāo)溶劑包括低共熔溶劑和/或水，然后將混合液固液分離，并對分離得到的固體進(jìn)行洗滌、干燥和煅燒，得到錳鉬氧化物催化劑，錳鉬氧化物催化劑為錳鉬氧化物納米顆粒，從而提供了可適用于催化葡萄糖的氧化反應(yīng)制備甲酸的錳鉬氧化物催化劑，且錳鉬氧化物催化劑具有納米結(jié)構(gòu)(比如，納米球結(jié)構(gòu))，確保了其具有較好的催化氧化活性，因而催化效果好，能夠?qū)崿F(xiàn)葡萄糖的轉(zhuǎn)化率高，以及甲酸的產(chǎn)率高，比如，葡萄糖的轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.9％，甲酸的產(chǎn)率可達(dá)63.63％，并且錳鉬氧化物催化劑的制備方法綠色環(huán)保，經(jīng)濟(jì)可行，能夠在生物質(zhì)能源催化領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種錳鉬氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述目標(biāo)溶劑包括低共熔溶劑和水，且所述目標(biāo)溶劑中低共熔溶劑的體積與所述目標(biāo)溶劑中水的體積之比為(1～10)：1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述目標(biāo)溶劑包括低共熔溶劑；在所述將錳源和鉬源與目標(biāo)溶劑混合后進(jìn)行加熱，得到混合液之前，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述低共熔溶劑中所述氫鍵受體的物質(zhì)的量與所述低共熔溶劑中所述氫鍵供體的物質(zhì)的量之比為1:(1～3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述氫鍵受體包括氯化膽堿；所述氫鍵供體包括乳酸、丙三醇和尿素中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將錳源和鉬源與目標(biāo)溶劑混合后進(jìn)行加熱，得到混合液，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述對分離得到的固體進(jìn)行洗滌、干燥和煅燒，得到錳鉬氧化物催化劑，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述錳源包括kmno4、(ch3coo)2mn·4h2o和mn(no3)2中的至少一種；所述鉬源包括(nh4)2moo4、na2moo4和k2moo4中的至少一種。

9.一種錳鉬氧化物催化劑，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法制得。

10.一種錳鉬氧化物催化劑的應(yīng)用方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種錳鉬氧化物催化劑及其制備方法和應(yīng)用方法，屬于催化劑合成技術(shù)領(lǐng)域，制備方法包括：將錳源和鉬源與目標(biāo)溶劑混合后進(jìn)行加熱，得到混合液，其中，目標(biāo)溶劑包括低共熔溶劑和/或水；將混合液固液分離，并對分離得到的固體進(jìn)行洗滌、干燥和煅燒，得到錳鉬氧化物催化劑，錳鉬氧化物催化劑為錳鉬氧化物納米顆粒，從而提供了可適用于催化葡萄糖的氧化反應(yīng)制備甲酸的錳鉬氧化物催化劑，催化效果好，甲酸產(chǎn)率高，且該錳鉬氧化物催化劑的制備方法綠色環(huán)保，經(jīng)濟(jì)可行，能夠在生物質(zhì)能源催化領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：申鋒,武荷涓,李世忠,張笑
受保護(hù)的技術(shù)使用者：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6