铈改性Ru/HAP催化果糖一步法制备2,5-呋喃二甲酸

采用浸渍法制备稀土元素铈(Ce)改性的Ru/HAP催化剂Ce-Ru/HAP,以实现果糖一步法制备2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)。采用XRD、TEM、NH_3-TPD和XPS表征手段对催化剂的理化性质进行分析。结果表明,Ce很好地高度分散到载体HAP上,且并未对HAP的结构造成影响; Ce主要以Ce~(3+)和Ce~(4+)形式存在,前者的存在使催化剂表面产生大量氧空穴,同时两者之间的电子转移有利于氧空穴形成,提高储氧能力,提高催化剂的表面催化活性;催化剂具有丰富的弱酸位,能够抑制反应过程中副反应的发生。优化反应条件后,催化剂Ce (8%,质量分数)-Ru/HAP在温度160℃和氧气压力2 MPa的反应条件下,反应4 h时2,5-呋喃二甲酸的产率为34.2%。因此,Ce的引入能够提高传统贵金属复合型催化剂的催化活性,同时也为果糖一步制备2,5-FDCA提供新思路。