一种气相光催化选择性氧化甲醇合成甲酸甲酯的负载型纳米Au催化剂的制备
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、烟草处理剂和汽油添加剂。传统的甲酸甲酯生产方法主要有甲醇酯化法、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。酯化法工艺落后、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)、工艺复杂、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、反应条件温和、反应选择性和活性高、设备投资低等优点，因而受到广泛关注。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。
本发明的目的主要是提供一种反应温度在10-80°C，在气相和光照条件下能够将甲醇部分氧化制甲酸甲酯的高效二氧化钛负载的纳米金Au-Ti02*催化剂制备方法及应用。首次将Au-Ti02*催化剂用于甲醇气相光催化部分氧化制甲酸甲酯反应。实验结果表明，催化剂具有较高的甲醇转化率和甲酸甲酯选择性。在实验温度范围内和光照条件下，甲醇转化率达到60-80%以上，甲酸甲酯选择性达到75-95%以上。具体技术方案如下：
(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分散于步骤(2 )配制的硼氢化钠水溶液中，保持冰浴冷却继续搅拌；
(4)将步骤(1)配制的氯金酸水溶液逐滴加入到步骤(3)得到的混合溶液中，同时剧烈搅拌直到反应完成。停止搅拌并且静置24 h;
(5)离心分离，洗涤，50°C下干燥，400°C煅烧1 h后得到催化剂。
本发明与已有技术相比具有以下创新与特点:首次将Au-Ti02催化剂用于气相光催化甲醇部分氧化制甲酸甲酯反应；催化反应温度为10-80°C，是目前甲醇气相氧化制甲酸甲酯工艺中反应温度最低操作条件。