[發明專利]一種可催化水和氧氣生成過氧化氫的新型催化劑的制備及使用方法在審
| 申請號: | 201910986870.3 | 申請日: | 2019-10-17 |
| 公開(公告)號: | CN110624596A | 公開(公告)日: | 2019-12-31 |
| 發明(設計)人: | 于士龍;張明 | 申請(專利權)人: | 揚州幫杰新材料有限公司 |
| 主分類號: | B01J27/24 | 分類號: | B01J27/24;C01B15/027 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 225000 江蘇省揚州*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 催化劑 新型催化劑 半金屬 制備 催化 過氧化氫水溶液 有機混合溶劑 金屬 過氧化氫的 配位絡合物 超聲反應 過氧化氫 化學化工 氧氣生成 氧氣制備 原料溶解 主族金屬 保護氣 低成本 光照射 鹵化物 碳化氮 波長 溶劑 超聲 酸根 灼燒 聚合 配制 氧氣 冷卻 蒸發 能源 環保 安全 | ||
1.一種可催化水和氧氣生成過氧化氫的新型催化劑的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
A.選取主族金屬或半金屬鹵化物及金屬鹵酸根鹽類,且選取化合物為以下一種或幾種;
(SbF5,AsF5,SnF4,GeF4,InF3,GaF3,SbCl4,AsCl4,SnCl4,GeCl4,InCl3,GaCl3,SbBr5,AsBr5,SnBr4,GeBr4,InBr3,GaBr3,NaSbF6,NaAsF6,Na2SnF6,Na2GeF6,Na3InF6,Na3GaF6,NaSbCl6,NaAsCl6,Na2SnCl6,Na2GeCl6,Na3InCl6,Na3GaCl6,NaSbBr6,NaAsBr6,Na2SnBr6,Na2GeBr6,Na3InBr6,Na3GaBr6)。
B.配制有機混合溶劑,且選取溶劑原料為以下一種或幾種;
(腈類,醇類、胺類、吡啶、呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、醚類、酸類及烴類)。
C.將步驟A所選取的原料溶解于步驟B所配制的有機混合溶劑內,并且將所得溶液放置在不高于200℃的環境下超聲或者攪拌1~2小時;
D.向步驟C所指的溶液中加入含有以下一種或幾種官能團的化合物;
(氰基、吡啶氮、吡咯氮、呋喃硫、氨基及巰基)。
E.將步驟D中所制得的有機化合物超聲反應30分鐘以上,將得到的混合物溶液蒸發至干,并真空干燥1小時以上;
F.將步驟E所得的混合物置于保護氣中,且選取的保護氣為以下氣體中的1種或幾種;
(氮氣、氨氣、氬氣、氫氣和氦氣)。
將保護氣保護下的混合物以不高于10℃每分鐘的速度升溫至100~800℃之間。保持該溫度,進行1~10小時的灼燒,冷卻至室溫后,即可得到聚合碳化氮金屬/半金屬配位絡合物催化劑。
2.一種可催化水和氧氣生成過氧化氫的新型催化劑的使用方法,其特征在于,包括以下步驟:
將聚合碳化氮金屬/半金屬配位絡合物催化劑置于含有氧氣的水溶液中,使用波長在300nm和2000nm之間的光進行照射1小時以上,即可得到含有過氧化氫的水溶液。
3.根據權利要求1所述的一種可催化水和氧氣生成過氧化氫的新型催化劑的制備方法,其特征在于:所述步驟B中所提到的溶劑原料包括以下種類“腈類包括在所有在一個大氣壓下沸點低于200℃的所有脂肪腈和芳香腈。醇類包括所有在一個大氣壓下沸點低于200℃所有伯醇和仲醇;胺類包括所有在一個大氣壓下沸點低于200℃所有伯胺和仲胺;醚類包括所有在一個大氣壓下沸點低于200℃脂肪醚和芳香醚;烴類包括所有在一個大氣壓下沸點低于200℃的脂肪烴和芳香烴。酸類包括所有在一個大氣壓下沸點低于200℃的所有芳香酸和脂肪酸相關的有機物”。
4.根據權利要求1所述的一種可催化水和氧氣生成過氧化氫的新型催化劑的制備方法,其特征在于:所述步驟A中所提到的主族金屬或半金屬鹵化物及金屬鹵酸根鹽類與步驟D中含特定官能團有機化合物的物質的量比在1:3~1:1000之間。
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