[發明專利]一種硒摻雜氧化鋯催化劑的合成方法

有效

• 申請號: 201811383976.6
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109317168B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 鄭英豪;劉闖;俞磊;吳愛瓊;曹洪恩;張旭
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: B01J27/057
• 分類號: B01J27/057;C02F1/72;C02F101/32;C02F103/32
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明公開了一種硒摻雜氧化鋯催化劑的合成方法。其步驟如下，將二氧化鋯、氟化銨類助劑、硒氫化鈉的乙醇溶液按照30～70 mmol:0.05～0.15 mmol:10 mL的比例混合，室溫攪拌12～36小時后過濾水洗，其中，硒氫化鈉的乙醇溶液中硒氫化鈉濃度為0.2mol/L。該催化劑可應用于催化胡蘿卜素氧化降解，且催化劑合成成本低，無金屬、硒含量低，催化效果好，同時，催化β?胡蘿卜素降解時可使用廉價、安全、環保的氧氣為氧化劑，實用性好。

技術領域

本發明涉及一種硒摻雜氧化鋯催化劑的合成方法，屬于催化劑材料制備領域。

背景技術

硒催化化學是近5年來剛剛興起的一個研究領域。我們課題組在這一領域內做了一系列工作，開發了利用硒催化的方法合成各種有用化工中間體的綠色合成方法。然而，將含硒催化劑材料應用于環境治理方面，報導較少，主要由于均相硒催化劑較難合成，催化劑成本較高所致。因此，開發低成本的高效非均相催化劑，將之應用到環境治理方面，能夠擴大硒催化化學的應用范圍，同時具有學術與應用價值。

另一方面，β-胡蘿卜素是一種常見的天然色素，廣泛存在于各種蔬菜水果中。由于這種物質具有強烈的顏色，食品加工業的廢水，因含有β-胡蘿卜素而導致相關顏色指標不合格。因此，β-胡蘿卜素的降解技術，在環境治理方面，有重要的需求。目前，已有方法有很多局限性，比如催化劑用量較高、催化劑成本高、使用強氧化劑等。開發出高效、便宜的催化劑，使用安全、廉價、清潔的氧化劑（如氧氣），降解β-胡蘿卜素，有很好的實際應用意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種硒摻雜氧化鋯催化劑的合成方法。以二氧化鋯、氟化銨類助劑為原料，與硒氫化鈉溶液反應制備硒摻雜氧化鋯催化劑，該催化劑可應用于催化胡蘿卜素氧化降解。所述方法簡單，具有較高的實際應用價值。

為解決上述技術問題,本發明提供的技術方案是：

一種硒摻雜氧化鋯催化劑的合成方法，將二氧化鋯、氟化銨類助劑、硒氫化鈉的乙醇溶液按照30～70 mmol: 0.05～0.15 mmol:10 mL 的比例混合，室溫攪拌12～36小時后過濾水洗，其中，硒氫化鈉的乙醇溶液中硒氫化鈉濃度為0.2mol/L。

本發明中，硒氫化鈉的乙醇溶液由硼氫化鈉與硒粉等摩爾在乙醇中0^oC下混合后，在氮氣保護下升溫至60^oC加熱5h預制。

本發明中，所述的氟化銨類助劑包括三甲基異丙氧甲基氟化銨、三甲基甲氧甲基氟化銨、四甲基氟化銨、四乙基氟化銨、四正丁基氟化銨為原料，其中優選三甲基異丙氧甲基氟化銨，使用這種原料制備催化劑活性最高，可大大縮短β-胡蘿卜素降解時間。

本發明中，二氧化鋯與0.2mol/L硒氫化鈉的乙醇溶液的投料比例為30～70mmol:10 mL，其中優選50 mmol:10 mL。使用這種比例，硒催化物種可以被充分利用，從而制備催化劑活性最高，可大大縮短β-胡蘿卜素降解時間。

本發明中，氟化銨類助劑與0.2mol/L硒氫化鈉的乙醇溶液的投料比例為0.05～0.15 mmol:10 mL，其中優選0.1 mmol:10 mL。使用這種比例，即可充分活化催化劑載體，從而制備催化劑活性最高，可大大縮短β-胡蘿卜素降解時間。

本發明中，催化劑制備時，攪拌時間為12～36h，其中優選24h。使用該攪拌時間制備出的材料，硒可以充分負載但又避免過度團聚，從而使得催化劑活性最高，可大大縮短β-胡蘿卜素降解時間。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明制備的催化劑合成成本低、使用廉價原料、無金屬、硒含量低，催化β-胡蘿卜素降解時可使用廉價、安全、環保的氧氣為氧化劑，實用性好。

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。