[發明專利]一種銀釕雙金屬摻雜石墨烯催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011187747.4
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112452324B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 王大偉;胡文康;夏曉峰;羅蘭
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J23/50
• 分類號: B01J23/50;B01J35/02;B01J37/10;B01J37/16;B01J37/06;B01J37/12;C07C37/20;C07C39/16;C07C201/12;C07C205/45
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種銀釕雙金屬摻雜石墨烯催化劑及其制備方法與應用，該催化劑包括石墨烯載體，石墨烯載體上負載有銀、釕納米顆粒，銀、釕納米顆粒質量比為0.5～1：0.6～1.1，銀、釕納米顆粒直徑為100～800nm。該催化劑的制備方法包括以下步驟：(1)制備石墨烯；(2)將AgBF₄與RuCl₃溶于乙二醇，加入石墨烯，在水熱條件下進行反應；(3)冷卻，離心，洗滌，真空干燥得到產物；(4)焙燒。該催化劑作為催化劑應用在雙酚F或1?苯基?3?對硝基苯基?丙酮的合成過程中。該催化劑用于雙酚F合成中時具有優異的催化性能，顯著提高雙酚F的產率，副反應產物有效降低；用于1?苯基?3?對硝基苯基?丙酮合成中時具有優異的催化性能，產物化學選擇性為100％，產率大于90％，能夠回收再利用。

技術領域

本發明涉及一種催化劑及其制備方法與應用，更具體地，涉及一種銀釕雙金屬摻雜石墨烯催化劑及其制備方法與應用。

背景技術

雙酚F經由苯酚和丙酮原位縮合所制得，是十分重要的有機化工中間體。雙酚F產品主要由二羥基二苯基甲烷的3種異構體組成，其獨特的化學結構特性，所合成的聚酯樹脂、聚碳樹脂、環氧樹脂、以及作為酚醛樹脂改性劑和阻燃劑，它們的耐熱性、耐濕性、加工性及注塑澆注性能均超過了以雙酚A為原料制成的同類產品。雙酚F的衍生產品的優異性能，使其廣泛地應用于電子級環氧樹脂、高固體涂料、注塑與澆注特種低黏度樹脂、高性能聚酯樹脂和聚碳酸酯的合成，以及酚醛樹脂的改性劑和高性能阻燃劑等方面，其產品具有極大的開發價值和廣闊的應用前景。雙酚F早在1970年就已經能夠制備，但雙酚F的合成過程較為繁瑣，一般采用酸性催化劑催化反應，反應過程不易控制，同時副反應所生成的酚醛樹脂較多，導致在合成反應的設計中，使用大比例的苯酚作為原料，從而使得生產成本一直較高。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種便于控制反應過程、反應后副產物少的銀釕雙金屬摻雜石墨烯催化劑，本發明的另一目的是提供該催化劑的制備方法，本發明的另一目的是提供該催化劑的應用。

技術方案：本發明所述的銀釕雙金屬摻雜石墨烯催化劑，包括石墨烯載體，石墨烯載體上負載有銀、釕納米顆粒，銀、釕納米顆粒質量比為0.5～1：0.6～1.1，銀、釕納米顆粒直徑為100～800nm。

本大明所述的銀釕雙金屬摻雜石墨烯催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備石墨烯；

(2)將AgBF₄與RuCl₃溶于乙二醇，然后加入石墨烯，調節混合液pH至7～11，置于80～200℃的水熱條件下進行反應；

(3)反應結束后，冷卻，離心，洗滌，真空干燥得到產物；

(4)將產物進行焙燒，最后在真空干燥器中保存。

其中，步驟1包括以下步驟：

(11)利用酸處理石墨，然后加入二乙酸碘苯進行氧化，得到氧化石墨烯水溶液；

(12)利用超聲波震蕩氧化石墨烯水溶液至清晰無顆粒，

(13)在氧化石墨烯水溶液中加入二硝基苯肼，并在50～150℃回流，經過濾、烘干即得石墨烯。

其中，步驟11中石墨和二乙酸碘苯的質量比為6～12：1，步驟中13中二硝基苯肼與氧化石墨烯水溶液中的石墨質量比為1～5：6～12。

其中，步驟2中AgBF₄和RuCl₃的質量比為1：1～1.1，AgBF₄和RuCl₃在冰浴條件下進行攪拌溶解，AgBF₄和石墨烯的質量比為1～3：5～10，步驟4中產物在300～500℃下焙燒，焙燒4～10h。