[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

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• 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

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。