一種氣相光催化選擇性氧化甲醇合成甲酸甲酯的負載型納米Au催化劑的制備

　　甲酸甲酯被誉为“万能的化学中间体”，可用于生产甲酸、甲酰胺以及其他几十种化工产品，也可直接用作杀虫剂、杀菌剂、熏蒸剂、烟草处置剂和汽油添加剂。传统的甲酸甲酯生产方法要紧有甲醇酯化法、甲醇羰基化法、甲醇脱氢法和合成气一步法，其中甲醇脱氢法包括甲醇直接脱氢和氧化脱氢两种方法。酯化法工艺落伍、生产成本高、设备腐蚀严重，生产工艺基本淘汰；羰基化法反应压力高(4.0MPa)、工艺庞大、催化剂甲醇钠易水解堵塞管路且生产成本高；合成气一步法反应压力高(美国大于0.69MPa，国内 4.0-5.0MPa)。与其他传统方法相比，传统的甲醇脱氢法具有原料单一、反应条件和气、反应选择性和活性高、设备投资低等优点，因而受到广泛注目。但常用的催化剂最佳反应温度比较高(约280°C)，不能满足低能耗的要求。

本發明的目的主假如提供一種反應溫度在10-80°C，在氣相和光照條件下能夠將甲醇部分氧化制甲酸甲酯的高效二氧化钛負載的納米金Au-Ti02*催化劑制備方法及應用。首次將Au-Ti02*催化劑用于甲醇氣相光催化部分氧化制甲酸甲酯反應。實驗結果表明，催化劑具有較高的甲醇轉化率和甲酸甲酯選擇性。在實驗溫度範圍內和光照條件下，甲醇轉化率達到60-80%以上，甲酸甲酯選擇性達到75-95%以上。具體技術方案如下：

(1)取一定量的氯金酸与蒸馏水配置成0.001 mol/1的氯金酸水溶液；

(2)以Au:NaBH4=l:4 (摩尔比)称取适量硼氢化钠，溶于预先冰浴冷却的蒸馏水中；

(3 )称取一定量的二氧化钛超声疏散于步骤(2 )配制的硼氢化钠水溶液中，保全冰浴冷却继续搅拌；

(4)将步骤(1)配制的氯金酸水溶液逐滴进入到步骤(3)获得的混合溶液中，同时猛烈搅拌直到反应完成。制止搅拌同时静置24 h;

(5)离心分离，洗涤，50°C下干亢，400°C煅烧1 h后获得催化剂。

本發明與已有技術相比具有以下創新與特點:首次將Au-Ti02催化劑用于氣相光催化甲醇部分氧化制甲酸甲酯反應；催化反應溫度爲10-80°C，是目前甲醇氣相氧化制甲酸甲酯工藝中反應溫度最低操作條件。