1.一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法,包括以下步骤:
a)、将糖类、金属盐和水混合放在容器中,在室温下,搅拌0.1-5h,使得混合固体完全融化,形成均匀的溶液,金属盐为含钽金属盐、含钨金属盐、含铌金属盐中的任意一种或多种混合金属盐;所述含钽金属盐为草酸钽;所述含钨金属盐为偏钨酸铵、六氯化钨、钨酸钠或钨酸铵;所述含铌金属盐为草酸铌;
b)、在步骤a)中得到的溶液中,加入液体酸,继续搅拌0.1-5h;
c)、将步骤b)中得到的样品,在80-200 °C下热处理1-24 h;
d)、将步骤c)中制得的样品在保护气氛围下,于200-1100°C下热处理2-24h,得到多孔炭负载的纳米金属氧化物材料;
其中步骤d)中所述的保护气为氮气、氩气、氦气中的一种;
得到的多孔炭负载纳米金属氧化物,为单金属元素氧化物或是复合金属氧化物,其中单金属氧化物为Ta、Nb、W氧化物中的一种,复合金属氧化物包括两种以上的Ta、Nb、W氧化物。
2.根据权利要求1所述一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法,其特征在于:其中步骤a)中所述的糖类为葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉和糊精中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法,其特征在于:其中步骤a)中所述的糖类与金属盐的质量比为0.1-100:1,糖类与水的质量比为0.1-
100:1。
4.根据权利要求1所述的一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的制备方法,其特征在于:其中步骤b)中所述的液体酸为硫酸、磷酸、盐酸、硝酸中的一种。
5.一种多孔炭负载纳米金属氧化物材料的用途,所述多孔炭负载纳米金属氧化物由权利要求1制备而成,其特征在于:高压反应釜中在搅拌条件下,以多孔炭负载的纳米金属氧化物为催化剂,在溶剂存在下催化生物质制备5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸。
6.根据权利要求5所述的多孔炭负载纳米金属氧化物材料的用途,其特征在于:所述生物质为果糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、蔗糖、淀粉、菊粉、玉米汁、经前处理的纤维素和原生态生物质菊芋块茎榨汁得到的菊芋汁中的一种。
7.根据权利要求5所述的多孔炭负载纳米金属氧化物材料的用途,其特征在于:所述溶剂为含水体系或者无水体系,所述含水体系由有机溶剂与水组成,其中水相与有机相的体积比为0.05-20:1;所述有机溶剂为甲基异丁基酮、正丁醇、2-丁醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、丙酮中一种或多种混合物;所述无水体系为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中一种或多种混合物。
8.根据权利要求5所述的多孔炭负载纳米金属氧化物材料的用途,其特征在于:反应温度为80-300℃,反应时间为10 min-300 min,搅拌速度为300-1000 rpm;生物质在反应体系中的重量浓度为0.5%-10%;生物质与催化剂的重量比为1-10000:1。