[發(fā)明專利]一種含雜原子碳材料及其制備方法和應(yīng)用以及一種烴氧化脫氫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710625268.8
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN109304196B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝婧新;榮峻峰;于鵬;林偉國;宗明生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J37/08;C07C5/48;C07C11/08;C07C11/02
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

1.一種含雜原子碳材料，該含雜原子碳材料含有氧元素、氮元素、氫元素和碳元素，以該含雜原子碳材料的總量為基準(zhǔn)并以元素計(jì)，所述氧元素的含量為1-10重量％，所述氮元素的含量為0.01-4重量％，所述氫元素的含量為0.1-3重量％，所述碳元素的含量為83-98.89重量％，

該含雜原子碳材料的X射線衍射圖譜中，在2θ角為20°-30°之間以及40°-50°之間分別存在彌散峰；

該含雜原子碳材料中，由X射線光電子能譜確定的表面氧的含量為a，由元素分析法確定的體相氧的含量為b，a/b≥2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含雜原子碳材料，其中，a/b為2-5。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含雜原子碳材料，其中，a/b為2.1-4.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的含雜原子碳材料，其中，以該含雜原子碳材料的總量為基準(zhǔn)并以元素計(jì)，所述氧元素的含量為1.2-8重量％，所述氮元素的含量為0.03-3重量％，所述氫元素的含量為0.2-2.5重量％，所述碳元素的含量為86.5-98.57重量％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含雜原子碳材料，其中，以該含雜原子碳材料的總量為基準(zhǔn)并以元素計(jì)，所述氧元素的含量為1.5-6重量％，所述氮元素的含量為0.05-2重量％，所述氫元素的含量為0.4-2重量％，所述碳元素的含量為90-98.05重量％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的含雜原子碳材料，其中，該含雜原子碳材料的比表面積為≥100m²/g。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含雜原子碳材料，其中，該含雜原子碳材料的比表面積為≥500m²/g。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的含雜原子碳材料，其中，該含雜原子碳材料的比表面積為≥600m²/g。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含雜原子碳材料，其中，該含雜原子碳材料的比表面積為700-1500m²/g。

10.一種含雜原子碳材料的制備方法，該方法包括：將原料碳材料在一種反應(yīng)性氣氛中，于400-1200℃的溫度下進(jìn)行焙燒，所述反應(yīng)性氣氛含有氨氣、可選的載氣、以及可選的水蒸氣；

所述原料碳材料含有氧元素、氫元素和碳元素，以所述原料碳材料的總量為基準(zhǔn)并以元素計(jì)，所述氧元素的含量為0.2-12重量％，所述氫元素的含量為0.05-3重量％，所述碳元素的含量為85-99.75重量％；

所述原料碳材料的X射線衍射圖譜中，在2θ角為20°-30°之間以及40°-50°之間分別存在彌散峰；

所述原料碳材料中，由X射線光電子能譜確定的表面氧的含量為a，由元素分析法確定的體相氧的含量為b，a/b＜2。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述反應(yīng)性氣氛含有水蒸氣，所述反應(yīng)性氣氛中，水蒸氣的含量為0.01-10體積％。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述反應(yīng)性氣氛含有水蒸氣，所述反應(yīng)性氣氛中，水蒸氣的含量為0.1-9體積％。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述反應(yīng)性氣氛含有水蒸氣，所述反應(yīng)性氣氛中，水蒸氣的含量為0.2-5體積％。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述反應(yīng)性氣氛含有水蒸氣，所述反應(yīng)性氣氛中，水蒸氣的含量為0.5-2體積％。

15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述反應(yīng)性氣氛中，氨氣的含量為0.01-5體積％。