[發明專利]氧化碳基材料、碳基材料的氧化方法及環烴的催化氧化方法

有效

• 申請號: 201811271302.7
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN111099572B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 史春風;康振輝;劉陽;王肖;黃慧;藺曉玲;趙娟
• 申請（專利權）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研究院
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;C01B32/15;C01B32/23;B01J21/18;C07C45/33;C07C49/403;C07C51/215;C07C55/14;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 周建秋;蘇瑞

1.一種氧化碳基材料，其特征在于，以氧化碳基材料的總重量為基準，所述氧化碳基材料的氧含量小于等于30重量％，碳含量大于等于65重量％；所述氧化碳基材料的平均顆粒尺寸為3～5000nm；

所述氧化碳基材料中，顆粒尺寸在3～20nm的顆粒的重量占所述氧化碳基材料總重量的比例為0.1～50％；

其中，所述氧化碳基材料中的碳源為焦炭、石墨或活性炭，或者它們中的兩種或三種的組合。

2.根據權利要求1所述的氧化碳基材料，其中，顆粒尺寸在3～20nm的顆粒的重量占所述氧化碳基材料總重量的比例為1～20％。

3.一種碳基材料的氧化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

a、將碳源、無機酸和有機酸混合后在20～300℃下反應0.1～72h，然后干燥，得到固體物料；

b、將步驟a得到的所述固體物料在保護氣氛下焙燒；

所述碳源為焦炭、石墨或活性炭，或者它們中的兩種或三種的組合。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，步驟a中，將碳源、無機酸和有機酸混合后在50～200℃下反應1～24h。

5.根據權利要求3所述的方法，其中，步驟a中，所述碳源、無機酸和有機酸的重量比為1：(0.1～10)：(0.1～10)；

所述無機酸為硝酸、硫酸、高氯酸或磷酸，或者它們中的兩種或三種的組合；

所述有機酸為檸檬酸、蘋果酸、谷氨酸、環烷酸、葡萄酸、草酸、琥珀酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、水楊酸、酒石酸、抗壞血酸、肉桂酸、苯甲酸、咖啡酸、土槿皮酸、綠原酸、丙酮酸、丁酮酸、乳酸、山梨酸或延胡索酸，或者它們中的兩種或三種的組合。

6.根據權利要求3所述的方法，其中，步驟a中，所述碳源、無機酸和有機酸的重量比為1：(0.2～5)：(0.2～5)。

7.根據權利要求3所述的方法，其中，步驟b中，所述保護氣氛為氮氣氣氛、氦氣氣氛、氬氣氣氛或氖氣氣氛；

所述焙燒的條件為：溫度為300～1200℃，時間為1～48h。

8.根據權利要求3所述的方法，其中，所述焙燒的溫度為400～800℃。

9.根據權利要求3所述的方法，其中，所述焙燒的時間為2～24h。

10.由權利要求3～9中任意一項所述的方法制備得到的氧化碳基材料。

11.一種環烴的催化氧化方法，其特征在于，該方法包括：使環烴和氧化劑在催化劑的存在下進行接觸反應，其中，所述催化劑含有權利要求1-2和10中任意一項所述的氧化碳基材料。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述反應在漿態床反應器中進行，以10mL所述環烴為基準，所述催化劑的用量為10～100mg。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，以10mL所述環烴為基準，所述催化劑的用量為20～60mg。

14.根據權利要求11所述的方法，其中，所述反應在固定床反應器中進行，所述環烴的重時空速為0.01～10h^-1。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述環烴的重時空速為0.05～2h^-1。

16.根據權利要求11所述的方法，其中，該方法還包括：所述反應在引發劑的存在下進行；所述引發劑為叔丁基過氧化氫、異丙苯基過氧化氫、乙苯過氧化氫或過氧丙酸，或者它們中的兩種或三種的組合；

以10mL所述環烴為基準，所述引發劑的用量為0.01～0.3mL。