[發明專利]納米氮碳材料及其制備方法和環烷烴的催化氧化方法

有效

• 申請號: 201910945279.3
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN112569997B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 史春風;康振輝;周赟杰;黃慧;孫悅;劉陽;王肖
• 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: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C07C49/403;C07C45/33
• 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

1.一種納米氮碳材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

a、將第一導電物與直流電源的正極連接，并將第二導電物與直流電源的負極連接后置于含有氨水的電解液中施加0.1～110V的電壓進行電解1～30天，將得到的所述電解后的電解液進行冷凍干燥，得到氮改性碳顆粒，其中第一導電物為石墨棒；

b、將步驟a得到的所述氮改性碳顆粒與0.1～50重量％的氨水溶液混合，在100～150℃進行水熱反應6～24h，將收集得到的第一固體產物進行干燥，得到氮摻雜碳點；

c、將步驟b得到的所述氮摻雜碳點與有機溶劑混合均勻后加入鋅鹽得到第一混合液；

d、將步驟c得到的所述第一混合液中引入五元芳雜環化合物，所述五元芳雜環化合物為2-甲基咪唑，攪拌1～12h后收集得到第二固體產物，依次進行洗滌、干燥和焙燒，得到納米氮碳材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟a中，所述電壓為5～80V，電解時間為5～15天；

所述石墨棒的直徑為2～20mm，長度為2～100cm；

所述第二導電物為鐵棒、鐵板、石墨棒、石墨板、銅板或銅棒；

所述電解后的電解液為含水溶液，所述含水溶液的水含量為65重量％以上。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，步驟a中，所述第二導電物為鐵棒、石墨棒或銅棒；

所述電解后的電解液為含水溶液，所述含水溶液的水含量為80重量％以上。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，步驟a中，所述第二導電物為與所述第一導電物尺寸相匹配的石墨棒。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟a中，所述含有氨水的電解液中氨水的質量分數為0.1～35重量％。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，步驟a中，所述含有氨水的電解液中氨水的質量分數為1～20重量％。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟b中，所述氮改性碳顆粒與所述氨水溶液的重量比為1：(0.1～100)；

所述氨水溶液中氨水的質量分數為1～30重量％。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，步驟b中，所述氮改性碳顆粒與所述氨水溶液的重量比為1：(0.2～50)。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟c中，所述有機溶劑為甲醇、乙醇、丙酮或乙腈，或者它們中的兩種或三種的組合；所述鋅鹽為硝酸鋅；所述氮摻雜碳點、所述有機溶劑和所述鋅鹽的重量比為1：(0.2～5000)：(0.1～200)。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，步驟c中，所述氮摻雜碳點、所述有機溶劑和所述鋅鹽的重量比為1：(0.5～2500)：(0.2～100)。

11.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟d中，所述第一混合液中的所述氮摻雜碳點與所述五元芳雜環化合物的重量比為1：(0.1～500)。

12.根據權利要求10所述的方法，其中，步驟d中，所述第一混合液中的所述氮摻雜碳點與所述五元芳雜環化合物的重量比為1：(0.2～250)。

13.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟d中，所述干燥的條件包括：溫度為20～150℃；時間為1～120h；所述焙燒的條件包括：溫度為800～1500℃；時間為0.1～12h；保護氣氛為氮氣和稀有氣體的一種或幾種。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，步驟d中，所述干燥的條件包括：溫度為50～120℃；時間為2～24h；所述焙燒的條件包括：溫度為900～1300℃；時間為0.5～6h；保護氣氛為氮氣。