[發明專利]一種類石墨相碳化氮負載硒催化材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710149870.9
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106824249B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 俞磊;范昕;陳天;楊成根
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

一種類石墨相碳化氮負載硒催化材料的制備方法，涉及類石墨相碳化氮負載硒催化材料的制備技術領域。將硒粉、三聚氰胺和3?二苯甲基?1,2?二硒戊環混合研磨后，在N₂保護下煅燒，然后再研磨得到類石墨相碳化氮負載硒催化材料。本發明原料易得，反應條件溫和、產物無需分離、反應易于操作、具有良好的安全性。本方法不需使用其他具有一定毒害的含硒試劑，而是直接使用純度較高的硒粉；本方法使用三聚氰胺參與反應，固廢少、腐蝕性低、綠色環保、符合環境友好原則，適合于工業生產。

技術領域

本發明涉及類石墨相碳化氮負載硒催化材料的制備技術領域。

背景技術

我國硒資源豐富，開發硒資源的新應用，能夠重復發揮我國的資源優勢，有重要的戰略意義。類石墨相碳化氮負載硒催化材料是一種利用納米技術制備而成的新型研制品，碳化氮是一種納米材料，具有空間三維網狀結構，其負載硒元素可以很好的擴大硒元素的應用價值。最近我們發現，納米結構碳化氮是在各種應用中補充碳的吸引力類別的納米材料。其具有特有的熱穩定性，光催化和能量轉換的適當電子結構，而當其中的原子被一定量的硒原子所取代時，硒的應用價值將被擴散至更廣的范圍。并且碳氮化物顯然是“可持續的”，因為它們僅由碳和氮組成，并且可以以低成本從簡單的前體制備。類石墨相碳化氮負載硒材料有很好的催化活性，可催化一系列有工業應用價值的綠色合成反應。

因此，開發類石墨相碳化氮負載硒催化材料的簡便合成方法，能夠降低相關材料的合成成本，從而有利于大規模生產。

發明內容

本發明的目的是提供一種類石墨相碳化氮負載硒催化材料的制備方法。

本發明類石墨相碳化氮負載硒催化材料的制備方法是：將硒粉、三聚氰胺和3-二苯甲基-1,2-二硒戊環混合研磨后，在N₂保護下煅燒，然后再研磨得到類石墨相碳化氮負載硒催化材料。

本發明原料易得，反應條件溫和、產物無需分離、反應易于操作、具有良好的安全性。本方法不需使用其他具有一定毒害的含硒試劑，而是直接使用純度較高的硒粉；本方法使用三聚氰胺參與反應，固廢少、腐蝕性低、綠色環保、符合環境友好原則，適合于工業生產。

進一步地，為了提高催化材料的活性，本發明中，所述三聚腈胺和硒粉的混合質量比為50～150∶1。優選100∶1。

同理，所述3-二苯甲基-1,2-二硒戊環和硒粉的混合質量比為0.016～0.020∶1。優選0.018∶1。

所述煅燒溫度為450～550℃。優選500℃。

所述煅燒時間為5小時。該反應時間可充分讓原料轉化為活性催化材料又不至于老化。

所述硒粉為純度大于98%的硒粉，硒粉純度過低會影響材料的生成，從而使得其催化劑活性不穩定。

具體實施方式

下面的實施例對本發明進行更詳細的闡述，而不是對本發明的進一步限定。實施例1

按質量比為0.018∶1∶100，把3-二苯甲基-1,2-二硒戊環、硒粉和含氮雜環有機化合物混合研磨半小時后，放置于管式爐中。在500℃和N₂保護下灼燒5小時，研磨得到淡黃色固體粉末，即類石墨相碳化氮負載硒催化材料。

將碳化氮負載硒應用于烯烴氧化，檢驗其催化活性，具體步驟為：0.5 mmol 1,1-二苯基乙烯溶解于2 mL 1，4-二氧六環和水為9∶1的混合溶液中，加入20 mg碳化氮負載硒催化劑，通入空氣，光照條件下80℃反應48小時，經柱層析分離的氧化產物二苯甲酮，產率85%。

實施例2

其他條件同實施例1，檢驗不同三聚氰胺用量的反應，實驗結果如表1所示。

表1三聚氰胺用量的檢驗