CN116510736A - 一种负载型纳米铜基催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负载型纳米铜基催化剂及其制备方法与应用。催化剂包括主活性组分、助剂和载体；主活性组分为Cu，占催化剂总质量的25～75wt％，助剂为选自Mn、Zn、Co、Ag、Ga中的一种或两种，与Cu的质量比为(0.01～0.1)：1；其余为载体，选自SiO2或SiO2与Al2O3、ZrO2、碳纳米管、硅藻土的复合物。本发明制备的催化剂前体活性组份分散度高、反应条件下还原性好，在羟基酯，特别是α‑羟基酯如2‑羟基戊酸酯加氢生产1,2‑戊二醇反应中表现出优异的催化活性、选择性和稳定性。催化剂可不经高温焙烧、还原，直接投入使用，显著缩减催化剂合成步骤，降低催化剂生产成本，同时催化剂安全性好，便于工业化生产和使用。

Description

一种负载型纳米铜基催化剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种负载型纳米铜基催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
1,2-戊二醇(1,2-pentanediol)，又名1,2-二羟基戊烷，分子式C5H12O2，相对分子质量104，常温下1,2-戊二醇是无色至浅黄色纯净透明液体，沸点206℃，闪点104℃，相对密度0.971，溶于醇、醚和乙酸乙酯等有机溶剂。1,2-戊二醇是重要的化工原料，常用来生产聚酯和表面活性剂，也是一种新型医药、农药中间体，是合成广谱杀菌剂丙环唑的主要原料，具有非常广阔的应用前景。近几年1,2-戊二醇的市场需求量增长迅速，中国的生产企业较少，产品主要依赖进口，严重制约了中国丙环唑的发展。
2-羟基戊酸酯化合物在氢气存在条件下，于适宜温度和氢化催化剂上可进行加氢反应一步生成1,2-戊二醇。中国专利CN102626638A公开了一种以铜基催化剂或钯基、铂基催化剂催化2-羟基戊酸甲酯加氢制备1,2-戊二醇的方法，但该类催化剂均需经过繁琐的高温焙烧和含氢介质进行还原处理才能表现出加氢活性，大幅增加了催化剂生产成本，而且催化剂活性较低，进料液体空速均在0.1h-1及以下。中国专利CN108558700A以氧化铜和氧化镍的混合物为催化剂催化2-羟基戊酸酯类化合物加氢制备1,2-戊二醇，该反应催化剂消耗量大(催化剂与2-羟基戊酸酯类化合物的质量比高(0.1～0.5):1),反应氢气压力大(18～22MPa)，反应温度高(180～230℃)，对设备要求高，投资大。可见，开发低生产成本、高加氢活性非贵金属基催化剂，在温和的反应条件下催化2-羟基戊酸酯加氢制备1,2-戊二醇具有十分重要的意义。
发明内容
为解决背景技术中的问题，本发明提供一种负载型纳米铜基催化剂及其制备方法，以及其在羟基酯，特别是α-羟基酯如2-羟基戊酸酯加氢生产1,2-戊二醇中的应用，克服了现有技术的不足。
一种负载型纳米铜基催化剂，包括主活性组分、助剂和载体。
主活性组分为Cu，占催化剂总质量的25～75wt％；助剂为选自Mn、Zn、Co、Ag、Ga中的一种或两种，与Cu的质量比为(0.01～0.1)：1；载体为SiO2或SiO2与Al2O3、ZrO2、碳纳米管、硅藻土的复合物。
一种负载型纳米铜基催化剂的制备方法，包括如下步骤：
一种负载型纳米铜基催化剂采用低温络合沉积沉淀和高温老化方法制备。
步骤一：根据比例称取主活性组分可溶性盐、助剂可溶性盐用去离子水配制总浓度为0.1～1.0mol/L的混合溶液，充分搅拌得溶液A；
步骤二：将沉淀剂配成浓度为0.2～2mol/L的溶液B，沉淀剂主要包含碱金属的氢氧化物或碳酸盐；
步骤三：将所需载体前驱体，包括载体的粉末或纳米胶体溶液用去离子水稀释至其质量5～20倍，得载体溶液C；
步骤四：在搅拌条件下将溶液B加入溶液C，持续搅拌并逐渐降温至恒定低温，恒温保持0.5～4h；
步骤五：在搅拌条件下将溶液A加入溶液B和溶液C的混合溶液中进行沉淀反应，沉淀结束后升温老化，过滤、洗涤、干燥即得所述负载型纳米铜基催化剂。
步骤一中，所述主活性组分可溶性盐、助剂可溶性盐为硝酸盐或硫酸盐。
步骤二中，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种或两种的组合。所述沉淀剂中还包含乙二胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、二丙胺、正丁胺、环己胺，它们与金属离子摩尔比为(0.1～2.0)：1。
步骤三中，载体包括SiO2或SiO2与Al2O3、ZrO2、碳纳米管、硅藻土等的复合物。
步骤四中，低温的温度范围为-5℃～10℃之间。
步骤五中，老化温度为70～150℃，老化时间2～12h；干燥温度为90～150℃，干燥时间12～24h。
一种负载型纳米铜基催化剂的应用：
一种负载型纳米铜基催化剂用于用于羟基酯在釜式或固定床反应器中进行加氢反应，特别是α-羟基酯，如2-羟基戊酸酯加氢生产1,2-戊二醇。
所述的羟基酯加氢反应条件：经干燥的负载型纳米铜基催化剂的存在下，在150～200℃，氢气压力2～6MPa条件下进行α-羟基酯加氢反应。
釜式反应中所述负载型纳米铜基催化剂与α-羟基酯原料的重量比优选为1：(10～50)；固定床反应中物料连续进料的质量空速优选0.2～0.8h-1。
所述的2-羟基戊酸酯为2-羟基戊酸甲酯、2-羟基戊酸乙酯或2-羟基戊酸甲酯、2-羟基戊酸乙酯的甲醇、乙醇溶液。
有益效果：
1.本发明提供的负载型纳米铜基催化剂在制备过程中将有机胺加入沉淀剂溶液中，使金属离子在沉淀过程中同时发生铜胺络合反应，可提高金属离子分散状态，在沉淀过程中不易聚集长大，同时促进高温老化过程中形成高分散页硅酸铜物种，易于在反应过程中原位还原出高分散加氢活性位。
2.本发明提供的负载型纳米铜基催化剂在低温条件下进行沉积沉淀，可以降低沉淀过程的瞬间放热致使催化剂颗粒聚集长大，使催化剂活性金属保持高分散性，在反应过程中易于原位还原出高分散加氢活性位。
3.本发明提供的负载型纳米铜基催化剂不用额外焙烧、还原，催化剂原粉经烘干后可直接加入羟基酯溶液中进行反应，大大简化了催化剂制备步骤，显著降低了催化剂操作处理成本；同时催化剂在反应前以高价态存在，不易燃，降低存储和操作安全风险。
4.本发明提供的负载型纳米铜基催化剂中助剂金属的存在一方面可降低活性金属Cu2+的还原温度，提高催化剂还原性，使催化剂在反应过程中可原位还原出更多加氢活性组份；另一方面助剂金属可与Cu0协同催化羟基酯加氢，使催化剂表现出优异的加氢活性；此外助剂的存在还可以提高活性金属的分散性与稳定性，抑制其在反应过程中的烧结失活。
5.本发明提供的负载型纳米铜基催化剂,反应氢气压力小(2～6MPa)，反应温度低(150～200℃)，且反应条件温和、稳定性好、用量低、制作简单、生产成本低。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2催化剂2釜式循环加氢反应活性结果。
具体实施方式
为了使本发明更清楚明白，下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明。
根据图1所示，一种负载型纳米铜基催化剂，包括主活性组分、助剂和载体。
主活性组分为Cu，占催化剂总质量的25～75wt％；助剂为选自Mn、Zn、Co、Ag、Ga中的一种或两种，与Cu的质量比为(0.01～0.1)：1；载体为SiO2或SiO2与Al2O3、ZrO2、碳纳米管、硅藻土的复合物。
根据图1所示，一种负载型纳米铜基催化剂的制备方法，包括如下步骤：
一种负载型纳米铜基催化剂采用低温络合沉积沉淀和高温老化方法制备。
步骤一：根据比例称取主活性组分可溶性盐、助剂可溶性盐用去离子水配制总浓度为0.1～1.0mol/L的混合溶液，充分搅拌得溶液A；
步骤二：将沉淀剂配成浓度为0.2～2mol/L的溶液B，沉淀剂主要包含碱金属的氢氧化物或碳酸盐；
步骤三：将所需载体前驱体，包括载体的粉末或纳米胶体溶液用去离子水稀释至其质量5～20倍，得载体溶液C；
步骤四：在搅拌条件下将溶液B加入溶液C，持续搅拌并逐渐降温至恒定低温，恒温保持0.5～4h；
步骤五：在搅拌条件下将溶液A加入溶液B和溶液C的混合溶液中进行沉淀反应，沉淀结束后升温老化，过滤、洗涤、干燥即得所述负载型纳米铜基催化剂。
步骤一中，所述主活性组分可溶性盐、助剂可溶性盐为硝酸盐或硫酸盐。
步骤二中，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种或两种的组合。所述沉淀剂中还包含乙二胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、二丙胺、正丁胺、环己胺等低级脂肪胺，它们与金属离子摩尔比为(0.1～2.0)：1。
步骤三中，载体包括SiO2或SiO2与Al2O3、ZrO2、碳纳米管、硅藻土等的复合物。
步骤四中，低温的温度范围为-5℃～10℃之间。
步骤五中，老化温度为70～150℃，老化时间2～12h；干燥温度为90～150℃，干燥时间12～24h。
一种负载型纳米铜基催化剂的应用：
一种负载型纳米铜基催化剂用于用于羟基酯在釜式或固定床反应器中进行加氢反应，特别是α-羟基酯，如2-羟基戊酸酯加氢生产1,2-戊二醇。
所述的羟基酯加氢反应条件：经干燥的负载型纳米铜基催化剂的存在下，在150～200℃，氢气压力2～6MPa条件下进行α-羟基酯加氢反应。
釜式反应中所述负载型纳米铜基催化剂与α-羟基酯原料的重量比优选为1：(10～50)；固定床反应中物料连续进料的质量空速优选0.2～0.8h-1。
所述的2-羟基戊酸酯为2-羟基戊酸甲酯、2-羟基戊酸乙酯或2-羟基戊酸甲酯、2-羟基戊酸乙酯的甲醇、乙醇溶液。
实施例1
催化剂1制备过程：称取85.6g三水硝酸铜，1.72g八水硝酸镓，用350ml去离子水经充分搅拌，配成浓度为1.0mol/L的溶液A。称取44.5g碳酸钠、5.6g氢氧化钠于840ml去离子水中，待溶解后加入21.6g二乙胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将7.2g二氧化硅粉用去离子水稀释至其质量10倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至-5℃，保持恒定温度0.5h，然后向反应罐中滴加盐溶液A。滴加完毕后升温至90℃，老化6h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在110℃干燥24h，经研磨筛分得≥60目颗粒，既所需催化剂1。
实施例2
催化剂2制备过程：称取74.9g五水硫酸铜，2.0g七水硫酸锌，用600ml去离子水配成浓度为0.5mol/L的溶液A。称取39.0g碳酸钠于740ml去离子水配中，待溶解后加入15.2g三乙胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将1.5gZrO2粉、9.0gSiO2粉用去离子水稀释至其质量10倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至-5℃，保持恒定温度2h，然后向反应罐中滴加盐溶液A。滴加完毕后升温至100℃，老化8h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在120℃干燥24h，经研磨筛分得≥60目颗粒，既所需催化剂2。
实施例3
催化剂3制备过程：称取61.7g三水硝酸铜，0.4g硝酸银，用280ml去离子水配成浓度为1.0mol/L的溶液。称取31.7g碳酸钾于170ml去离子水中，待溶解后加入30.7g正丙胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将45.0g30wt％酸性硅溶胶用去离子水稀释至其质量5倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至10℃，保持恒定温度3h。然后向反应罐中滴加盐溶液A，滴加完毕后升温至70℃，老化4h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在90℃干燥24h，经研磨筛分得≥60目颗粒，既所需催化剂3。
实施例4
催化剂4制作过程：称取55.6g三水硝酸铜，2.22g六水硝酸钴，用470ml去离子水配成浓度为0.5mol/L的溶液A。称取32.5g碳酸钾、5.5g氢氧化钾于600ml去离子水中，待溶解后加入23.9g二丙胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将9.0gSiO2粉、6.0gAl2O3粉用去离子水稀释至其质量20倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至0℃，保持恒定温度2h，然后向反应罐中滴加盐溶液A。滴加完毕后升温至120℃，老化8h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在150℃干燥12h，经研磨筛分得≥60目颗粒，既所需催化剂4。
实施例5
催化剂5制作过程：称取49.7g三水硝酸铜，3.0g50wt％硝酸锰水溶液，用420ml去离子水配成浓度为0.5mol/L的溶液A。称取24.9g碳酸钠于1200ml去离子水中，待溶解后加入25.7g乙二胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将6.0gSiO2粉、35.0g20wt％酸性铝溶胶用去离子水稀释至其质量5倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至5℃，保持恒定温度2h，然后向反应罐中滴加盐溶液A。滴加完毕后升温至150℃，老化2h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在150℃干燥24h，经研磨筛分得≧60目颗粒，既所需催化剂5。
实施例6
催化剂6制作过程：称取46.2g五水硫酸铜，2.58g七水硫酸钴，用400ml去离子水配成浓度为0.5mol/L的溶液A。称取24.7g碳酸钠于110ml去离子水中，待溶解后加入1.4g正丁胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将35.0g30wt％酸性硅溶胶、7.2g碳纳米管用去离子水稀释至其质量5倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至10℃，保持恒定温度4h。然后向反应罐中滴加盐溶液A，滴加完毕后升温至100℃，老化12h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在110℃干燥24h，经研磨筛分得≧60目颗粒，既所需催化剂6。
实施例7
催化剂7制作过程：称取28.5g三水硝酸铜、1.72g八水硝酸镓、1.48g六水硝酸钴，用1300ml去离子水配成浓度为0.1mol/L的溶液A。称取16.5g碳酸钠于310ml去离子水中，待溶解后加入1.3g环己胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将9.9gSiO2粉、12.0g硅藻土用去离子水稀释至其质量10倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至-5℃，保持恒定温度0.5h，然后向反应罐中滴加盐溶液A。滴加完毕后升温至150℃，老化10h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在150℃干燥24h，经研磨筛分得≧60目颗粒，既所需催化剂7。
实施例8
对照组催化剂：
催化剂8(对比例1)制作过程：称取76.6g五水硫酸铜，用300ml去离子水配成浓度为1.0mol/L的溶液A。称取38.2g碳酸钠于720ml去离子水中，待溶解后加入9.0g乙二胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将10.5gSiO2粉用去离子水稀释至其质量10倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至-5℃，保持恒定温度4h，然后向反应罐中滴加盐溶液A。滴加完毕后升温至120℃，老化10h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在150℃干燥12h，经研磨筛分得≧60目颗粒，既所需催化剂8。
催化剂9(对比例2)制作过程：称取74.9g五水硫酸铜，2.0g七水硫酸锌，用600ml去离子水配成浓度为0.5mol/L的溶液A。称取39.0g碳酸钠于740ml去离子水配中，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将1.5gZrO2粉、9.0gSiO2粉用去离子水稀释至其质量10倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐降温至-5℃，保持恒定温度2h，然后向反应罐中滴加盐溶液A。滴加完毕后升温至100℃，老化8h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在120℃干燥24h，经研磨筛分得≥60目颗粒，既所需催化剂9。
催化剂10(对比例3)制作过程：称取74.9g五水硫酸铜，2.0g七水硫酸锌，用600ml去离子水配成浓度为0.5mol/L的溶液A。称取39.0g碳酸钠于740ml去离子水配中，待溶解后加入15.2g三乙胺，经充分搅拌得沉淀剂B。在反应罐中将1.5gZrO2粉、9.0gSiO2粉用去离子水稀释至其质量10倍，得载体溶液C。在搅拌条件下将沉淀剂B加入载体溶液C，持续搅拌并逐渐升温至30℃，保持恒定温度2h，然后向反应罐中滴加盐溶液A。滴加完毕后升温至100℃，老化8h。老化结束过滤，用去离子水洗涤至滤液呈中性。将滤饼在120℃干燥24h，经研磨筛分得≥60目颗粒，既所需催化剂10。
不同催化剂催化2-羟基戊酸甲酯加氢反应性能：
2-羟基戊酸甲酯加氢反应在体积为100ml的高压反应釜中进行：加入20g20wt％2-羟基戊酸甲酯甲醇溶液，0.4g经烘干研磨后催化剂，密封后用2～3MPa氢气置换釜内空气，充压至4MPa，在180℃下搅拌反应。反应过程中通过补充氢气的方式维持反应压力，反应时间4h，测试结果见表1。
表1.不同催化剂催化2-羟基戊酸甲酯加氢性能
注：各组分前的阿拉伯数字代表其在催化剂中的质量百分含量。
从表1结果可知，本发明提供的催化剂(1-7)在较为温和的条件下对2-羟基戊酸甲酯加氢制备1,2-二戊醇反应均表现出优异的催化活性与选择性。
(1)从对比例1反应结果可见，不添加助剂的催化剂，即使活性组分铜含量很高，催化剂活性也较差，而且反应后催化剂有发红、烧结现象。
(2)从对比例2反应结果可见，催化剂制备过程中不添加有机胺类化合物做分散剂，催化剂加氢活性较差。
(3)从对比例3反应结果可见，高温络合沉淀较低温络合沉淀加氢活性差，而且反应后催化剂有发红、烧结现象。
实施例9
催化剂经焙烧还原后对2-羟基戊酸甲酯加氢反应性能研究
以催化剂2为例，对其凝胶原粉经焙烧、焙烧还原，采用同实施例8相同工艺条件，考察其对2-羟基戊酸甲酯加氢反应性能，结果见表2。
催化剂焙烧条件：于空气氛围中，400℃焙烧4h。
催化剂还原条件：于氢气氛围中，每克催化剂氢气流速为40mL/min，400℃还原3h。
表2催化剂2经不同处理对2-羟基戊酸甲酯加氢反应性能
从表2结果可知，该系列催化剂经焙烧或焙烧还原处理后对2-羟基戊酸甲酯加氢反应转化率和选择性均降低，主要原因是经高温焙烧或焙烧还原处理后，活性Cu粒径增大，加氢活性位减少。
实施例10
不同反应条件下2-羟基戊酸甲酯加氢性能
以催化剂2为例，研究其对2-羟基戊酸甲酯加氢反应性能：加氢反应在体积为100ml的高压反应釜中进行，加入20g一定浓度的2-羟基戊酸甲酯甲醇溶液，0.1～0.4g催化剂，氢气置换三次，充压至2～6MPa，在150～200℃搅拌反应2～10h，结果见表3。
表3催化剂2在不同反应条件下对2-羟基戊酸甲酯加氢反应性能
从表3结果可以看出，在所选的反应条件下均能取得90％以上转化率和92％以上目标1，2-戊二醇产品选择性。
实施例11
催化剂重复反应稳定性研究：
以催化剂2为例，研究其对2-羟基戊酸甲酯加氢反应性能稳定性：加氢反应在体积为100ml的高压反应釜中进行，加入20g20wt％浓度的2-羟基戊酸甲酯甲醇溶液，0.4g催化剂，氢气置换三次，充压至4MPa，在200℃搅拌反应3h。反应结束冷却降温，离心分离，催化剂循环套用。
从图2结果中可以看出，本发明提供的催化剂对2-羟基戊酸甲酯加氢具有很好的活性和稳定性，重复反应18次活性未见明显降低。
实施例12
催化剂2号催化2-羟基戊酸乙酯加氢反应性能
羟基戊酸乙酯加氢反应在体积为100ml的高压反应釜中进行：加入20g20wt％2-羟基戊酸乙酯乙醇溶液，0.3g经烘干研磨后催化剂，密封后用2～3MPa氢气置换釜内空气，充压至4MPa，在200℃下搅拌反应。反应过程中通过补充氢气的方式维持反应压力，反应时间4h，取样分析结果为2-羟基戊酸乙酯转化率为99.4％，1,2-戊二醇选择性为98.3％。
实施例13
催化剂2催化2-羟基戊酸甲酯固定床连续加氢
催化剂2粉末压片后筛分20～40目，固定床装填3g，在氢气氛中1℃/min升温至180℃，然后缓慢升压至4MPa，以20wt％2-羟基戊酸甲酯甲醇溶液为原料在0.20h-1质量空速下进料，H2：酯摩尔比为60：1，取反应48h平衡后的样品分析，结果为2-羟基戊酸甲酯甲醇转化率99.4％，1,2-戊二醇选择性99.0％。
实施例14
催化剂2催化2-羟基戊酸甲酯固定床连续加氢
催化剂2粉末压片后筛分20～40目，固定床装填3g，在氢气氛中1℃/min升温至200℃，然后缓慢升压至6MPa，以20wt％2-羟基戊酸甲酯甲醇溶液为原料在0.80h-1质量空速下进料，H2：酯摩尔比为60：1，取反应48h平衡后的样品分析，结果为2-羟基戊酸甲酯甲醇转化率90.1％，1,2-戊二醇选择性98.2％。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种负载型纳米铜基催化剂，其特征在于，包括主活性组分、助剂和载体；
主活性组分为Cu，占催化剂总质量的25～75wt％；助剂为选自Mn、Zn、Co、Ag、Ga中的一种或两种，与Cu的质量比为0.01～0.1：1；载体为SiO2或SiO2与Al 2O3、ZrO2、碳纳米管、硅藻土的复合物。
2.一种负载型纳米铜基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
一种负载型纳米铜基催化剂采用低温络合沉积沉淀和高温老化方法制备；
步骤一：根据比例称取主活性组分可溶性盐、助剂可溶性盐用去离子水配制总浓度为0.1～1.0mol/L的混合溶液，充分搅拌得溶液A；
步骤二：将沉淀剂配成浓度为0.2～2mol/L的溶液B，沉淀剂主要包含碱金属的氢氧化物或碳酸盐；
步骤三：将所需载体前驱体，包括载体的粉末或纳米胶体溶液用去离子水稀释至其质量5～20倍，得载体溶液C；
步骤四：在搅拌条件下将溶液B加入溶液C，持续搅拌并逐渐降温至恒定低温，恒温保持0.5～4h；
步骤五：在搅拌条件下将溶液A加入溶液B和溶液C的混合溶液中进行沉淀反应，沉淀结束后升温老化，过滤、洗涤、干燥即得所述负载型纳米铜基催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种负载型纳米铜基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述主活性组分可溶性盐、助剂可溶性盐为硝酸盐或硫酸盐。
4.根据权利要求2所述的一种负载型纳米铜基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种或两种的组合，所述沉淀剂中还包含乙二胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、二丙胺、正丁胺、环己胺，它们与金属离子摩尔比为0.1～2.0：1。
5.根据权利要求2所述的一种负载型纳米铜基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中，载体包括SiO2或SiO2与Al 2O3、ZrO2、碳纳米管、硅藻土的复合物。
6.根据权利要求2所述的一种负载型纳米铜基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤四中，低温的温度范围为-5℃～10℃之间。
7.根据权利要求2所述的一种负载型纳米铜基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤五中，老化温度为70～150℃，老化时间2～12h；干燥温度为90～150℃，干燥时间12～24h。
8.一种负载型纳米铜基催化剂的应用，其特征在于，催化剂用于羟基酯在釜式或固定床反应器中进行加氢反应。
9.根据权利要求8所述的一种负载型纳米铜基催化剂的应用，其特征在于，羟基酯为α-羟基酯。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：经干燥的负载型纳米铜基催化剂的存在下，在150～200℃，氢气压力2～6MPa条件下进行α-羟基酯加氢反应；
在釜式反应时，负载型纳米铜基催化剂与α-羟基酯原料的重量比为1：10～50；固定床反应中物料连续进料的质量空速0.2～0.8h-1。
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