ВОЛЬФРАМКАРБИДНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ НА МЕЗОПОРИСТОМ УГЛЕРОДНОМ НОСИТЕЛЕ, ИХ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЯ

1. Вольфрамкарбидный катализатор на мезопористом углеродном носителе, в котором
мезопористый углерод является носителем, который имеет высокую площадь поверхности и большой объем пор;
вольфрамкарбидные катализаторы диспергированы на поверхности или в каналах углеродного носителя;
металлический компонент W составляет от 1 до 80 мас.% катализатора и, в частности, от 30 до 42 мас.%.
2. Катализатор по п.1, в котором металлический компонент Ni промотора составляет от 0,1 до 30 мас.% катализатора и, в частности, от 2 до 5 мас.%.
3. Катализатор по п.1, в котором носителями являются аморфный мезопористый углерод МС, MC-R и упорядоченный мезопористый углерод СМК-3, СМК-8.
4. Катализатор по п.1, в котором носитель синтезируют способом нанолитья; твердыми матрицами являются коммерческий силиказоль или силиказоль с диаметром 5-100 нм, упорядоченный SBA-15 и KIT-6; углеродными предшественниками являются сахароза, фенольная смола, мезофазный пек, фурфуриловый спирт или их смесь; 1 г твердой матрицы пропитывают 0,1-10 г углеродного предшественника, нагревают при 40-350°С в течение более 0,5 ч и карбонизируют при 400-1000°С в инертной атмосфере в течение более 0,5 ч, твердую матрицу удаляют раствором HF или NaOH, причем концентрацию кислоты или щелочи выбирают надлежащим образом для удаления матрицы без разрушения структуры канала; после фильтрации, промывки и сушки при 60-120°С получают мезопористые углероды с различной структурой.
2
4
2
2
5. Катализатор по п.4, в котором МС, СМК-3 и СМК-8 синтезируют с коммерческим силиказолем, упорядоченным SBA-15 и KIT-6 в качестве твердых матриц; 1 г твердой матрицы пропитывают 1,0-2,1 г сахарозы, 0,1-0,3 г концентрированной НSO и 5-8 мл НО, и полученную смесь сушат при 95-110°С в течение 6 ч и при 160-170°С в течение 6 ч; конечное твердое вещество карбонизируют при 800-900°С в N в течение 3-6 ч; твердую матрицу диоксида кремния удаляют 5 мас.% раствором HF или 2М раствором NaOH при 60-80°С в течение 2-24 ч; после фильтрации, промывки и сушки при 80-120°С получают МС, СМК-3 и СМК-8.
6. Катализатор по п.4, в котором твердой матрицей является коммерческий диоксид кремния со средним диаметром 5-100 нм; углеродным предшественником является смешанный раствор резорцина (R) и формальдегида (F), причем отношение R/F составляет от 0,1 до 2; смешивают смесь резорцина (R) и формальдегида (F) с силиказолем в течение более 10 мин, причем отношение Si/R составляет от 0,1 до 20; полученную смесь обрабатывают при 40-160°С в течение более 0,5 ч, и затем твердое вещество карбонизируют при 400-1000°С в инертной атмосфере в течение более 0,5 ч; твердую матрицу диоксида кремния удаляют раствором HF или NaOH, причем концентрацию кислоты или щелочи выбирают надлежащим образом для удаления матрицы без разрушения структуры канала; после фильтрации, промывки и сушки при 60-120°С получают MC-R.
2
7. Способ получения катализатора по любому из пп.1-4, в котором катализатор получают пропиткой мезопористого углеродного носителя раствором соли вольфрама и никеля или вольфрама, сушкой при 40-140°С и карбюрированием в токе Н в течение более 0,5 ч; причем катализатор без введения Ni карбюрируют при 850-1000°С, а катализатор с введением Ni карбюрируют при 650-800°С.
2
8. Способ по п.1, в котором углеродный носитель МС, СМК-3, СМК-8, MC-R пропитывают раствором соли вольфрама и никеля или вольфрама, сушат при 110-120°С и карбюрируют в токе H в течение более 1 ч; причем катализатор без Ni карбюрируют при 850-900°С, а катализатор с Ni карбюрируют при 700-750°С.
9. Применение катализатора по любому из пп.1-6 в прямой каталитической конверсии целлюлозы в этиленгликоль; реакция проводится в герметичном реакторе высокого давления с перемешиванием; массовое отношение целлюлозы к воде находится в интервале от 1:200 до 1:1; массовое отношение целлюлозы к катализатору находится в интервале от 1:1 до 100:1; начальное давление водорода при комнатной температуре составляет от 1 до 12 МПа; температура реакции составляет 120-300°С, и время реакции составляет более 10 мин.
10. Способ по п.9 в прямой каталитической конверсии целлюлозы в этиленгликоль; реакцию осуществляют в герметичном реакторе высокого давления с перемешиванием; массовое отношение целлюлозы к воде составляет 1:100; массовое отношение целлюлозы к катализатору составляет 10:3; начальное давление водорода при комнатной температуре составляет от 3 до 7 МПа; температура реакции составляет 180-250°С, и время реакции составляет 30-180 мин.