[發(fā)明專利]一種磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510308998.6
• 申請(qǐng)日: 2015-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN104971772B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇坤梅;李雙;李振環(huán);宋煥萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J31/02
• 分類號(hào): B01J31/02;C07D307/46
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12210
• 代理人: 王瑞

1.一種磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)硫醚雜化石墨烯的制備：取0.1～1g石墨烯和5～20ml鹵代烷A在20～50℃攪拌均勻；再加入0.2～3g鹵素，在10～80℃條件下反應(yīng)至溶液無(wú)色，而后蒸餾出未反應(yīng)的鹵代烷A和鹵素；再加入10～50ml的有機(jī)胺溶劑，攪拌均勻；再加入0.1～1g無(wú)水硫化物，130～170℃反應(yīng)2～6h；再加入鹵代烷B0.3～1g，140～180℃反應(yīng)2～6h后停止反應(yīng)，清洗產(chǎn)物，除去反應(yīng)剩余物，干燥，得到的硫醚雜化石墨烯；

(2)磺化硫醚雜化石墨烯的制備：取0.05～1g步驟(1)中得到的硫醚雜化石墨烯投入10～30mL 98％濃硫酸中，在40～80℃條件攪拌均勻；再逐滴加入發(fā)煙硫酸或氯磺酸0.12g～0.24g，反應(yīng)1～3h；將反應(yīng)混合液緩慢加入到過(guò)量的去離子水中，形成沉淀；用去離子水將沉淀物洗至中性，干燥，即得到磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的鹵代烷A為一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、溴乙烷和四氯化碳中的至少一種；所述有機(jī)胺溶劑為N,N-二乙基甲酰胺、己內(nèi)酰胺、N-烷基己內(nèi)酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一種；所述硫化物為Na₂S、K₂S、Li₂S、Rb₂S和Cs₂S中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的鹵代烷B為鹵代苯。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑的制備方法，其特征在于所述鹵代苯為氯苯或溴苯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述方法得到的磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑。

6.一種磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑催化碳水化合物制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于取權(quán)利要求5所述的催化劑70～110mg，以3～7ml離子液體為溶劑，加入0.6～1.2g碳水化合物，在130-180℃反應(yīng)1～8h，然后利用乙酸乙酯萃取得到5-羥甲基糠醛。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑催化碳水化合物制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于所述碳水化合物為纖維素、纖維二糖、葡萄糖和果糖中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑催化碳水化合物制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于所述離子液體為N-甲基咪唑類離子液體。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑催化碳水化合物制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于所述N-甲基咪唑類離子液體為溴化1-乙基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-3-甲基咪唑、溴化1-丁基-3-甲基咪唑和氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑中的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磺酸和硫醚協(xié)同雜化石墨烯催化劑催化碳水化合物制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于取權(quán)利要求5所述的催化劑70～110mg，以3～7ml溴化1-乙基-3-甲基咪唑?yàn)槿軇尤?.6～1.2g碳水化合物，于140～160℃反應(yīng)2～6h，然后利用乙酸乙酯萃取得到5-羥甲基糠醛。