[發明專利]季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑以及制備方法、應用

在審

• 申請號: 202011456302.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN114515604A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 丁云杰;宋憲根;李彬;馮四全;姜淼
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J31/16
• 分類號: B01J31/16;B01J31/20;B01J31/22;B01J31/24;C07C51/12;C07C53/08;C07C67/36;C07C69/14
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 楊曉云

1.一種季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑，其特征在于，所述季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑包括第一金屬活性組分、第二金屬活性組分以及季鏻鹽聚合物載體；

所述第一金屬活性組分和第二金屬活性組分負載在所述季鏻鹽聚合物載體上；

其中，所述第一金屬活性組分為金屬Ⅰ的單核絡合物；

所述第二金屬活性組分為金屬Ⅱ的單核絡合物；

所述金屬Ⅰ選自Rh、Ir、Au中的至少一種；

所述金屬Ⅱ選自Ni、La、Ru、Co、Mn中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑，其特征在于，所述季鏻鹽聚合物載體通過季鏻鹽聚合物得到；所述季鏻鹽聚合物由含有碳碳雙鍵的季鏻鹽通過聚合反應得到；

優選地，所述含有碳碳雙鍵的季鏻鹽選自具有式Ⅰ所述結構式的物質中的任一種；

其中，在式Ⅰ中，R₁、R₂、R₃獨立地選自含有碳碳雙鍵的基團中的任一種；

R₄選自C₁～C₅烷基、C₆～C₁₀芳基中的任一種；

X為F、Cl、Br、I中的任一種；

在式Ⅰ中，R₁、R₂、R₃獨立地選自含有碳碳雙鍵的C₂～C₁₅基團中的任一種；

優選地，所述含有碳碳雙鍵的C₂～C₁₅基團選自具有式Ⅱ所示結構式的基團中的任一種；

其中，在式Ⅱ中，m為0或者1，n為0或者1；

R₅選自C₁～C₅亞烷基中的任一種；

優選地，所述含有碳碳雙鍵的季鏻鹽包括三(4-乙烯基苯)基膦甲基碘、三(4-乙烯基苯)基膦乙基碘、三(4-乙烯基苯)基膦苯基碘、三(4-丙烯基苯)基膦甲基碘、三(4-丁烯基苯)基膦甲基碘、三(4-丙烯基苯)基膦乙基碘、三(4-丙烯基苯)基膦苯基碘、三(4-丁烯基苯)基膦苯基碘、三丙烯基膦甲基碘、三丙烯基膦乙基碘、三丙烯基膦苯基碘、三丁烯基膦甲基碘、三戊烯基膦甲基碘中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑，其特征在于，所述季鏻鹽聚合物具有包括大孔、中孔和微孔的多級孔結構；

優選地，所述季鏻鹽聚合物的孔容為0.1～5.0cm³/g；比表面積為300～3000m²/g；平均孔徑為0.2～50.0nm。

4.根據權利要求1所述的季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑，其特征在于，所述第一金屬活性組分和第二金屬活性組分通過離子鍵和/或配位鍵負載在季鏻鹽聚合物載體上。

5.根據權利要求1所述的季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑，其特征在于，所述第一金屬活性組分在所述季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑中的含量為0.01～5.0wt％；

所述第二金屬活性組分在所述季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑中的含量為0.1～10wt％；

其中，所述第一金屬活性組分的質量以金屬Ⅰ的質量計；

所述第二金屬活性組分的質量以金屬Ⅱ的質量計；

季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑的質量以季鏻鹽聚合物的質量計；

優選地，所述第一金屬活性組分與所述第二金屬活性組分的摩爾比為0.1～10；

所述第一金屬活性組分的摩爾量以金屬Ⅰ的摩爾量計；

所述第二金屬活性組分的摩爾量以金屬Ⅱ的摩爾量計。

6.權利要求1至5任一項所述的季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

S100、獲得季鏻鹽聚合物；

S200、將金屬Ⅰ絡合物和金屬Ⅱ絡合物負載到所述季鏻鹽聚合物上，即可得到所述季鏻鹽聚合物負載雙金屬單原子催化劑。