[發(fā)明專利]一種三維多孔碳負(fù)載的Rh基催化劑的制備方法及其產(chǎn)品與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110080760.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN112871160B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱曉清;梁祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)深圳研究院
• 主分類號(hào): B01J23/46
• 分類號(hào): B01J23/46;B01J27/24;B01J35/00;B01J35/10;B01J37/08;B01J37/16;C07C29/158;C07C31/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

1.一種三維多孔碳負(fù)載的Rh基催化劑在費(fèi)托合成反應(yīng)中的應(yīng)用，所述三維多孔碳負(fù)載的Rh基催化劑的制備方法，包括以下步驟：

1）載體前驅(qū)體的制備：制備碳量子點(diǎn)或者含雜原子的碳量子點(diǎn)，作為載體前驅(qū)體；

所述含雜原子的碳量子點(diǎn)的制備方法為：將有機(jī)酮衍生物與堿性溶液進(jìn)行混合，在設(shè)定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，得到懸濁液，接著向懸濁液中加入酸，調(diào)節(jié)懸濁液pH至中性，再通過高速離心分離，并將固體物質(zhì)多次洗滌后，進(jìn)行干燥，得到碳量子點(diǎn)；所述的有機(jī)酮衍生物為N,N-二甲?；?α-氨基苯乙酮，堿性溶液的濃度為4~6M，堿性溶液為L(zhǎng)iOH、NaOH、KOH?和?Ba(OH)₂中的一種或多種；有機(jī)酮衍生物和堿性溶液的質(zhì)量體積比為(0.5~1.5):(10~30)?g/mL，設(shè)定溫度為4~25?℃，反應(yīng)時(shí)間為50~150?h，酸為稀鹽酸，濃度為0.5~1.5?M；

2）在載體前驅(qū)體上表面修飾Rh離子：將步驟1）中的載體前驅(qū)體分散于去離子水中，得到載體前驅(qū)體膠體溶液，接著將銠鹽溶液加入到載體前驅(qū)體膠體溶液，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH，然后在設(shè)定溫度下，進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物分離、洗滌和干燥后，得到表面接枝Rh離子的載體前驅(qū)體；

所述載體前驅(qū)體膠體溶液的濃度為0.1~10mg/mL；銠鹽為RhCl₃或者Rh(NO₃)₃中的一種或兩種，銠鹽溶液的濃度為0.5~3.5mg/mL，載體前驅(qū)體膠體溶液與銠鹽溶液的體積比為(50~100):(1~3)；稀鹽酸的濃度為0.5~1.5M，調(diào)節(jié)pH至3~10；設(shè)定溫度為80~100℃，反應(yīng)時(shí)間為1~3h；干燥溫度為110~130℃；

3）交聯(lián)與碳化：將步驟2）中的表面接枝Rh離子的載體前驅(qū)體置于管式爐中，在惰性氣氛下，進(jìn)行熱處理，使載體前驅(qū)體發(fā)生交聯(lián)，形成三維多孔碳，Rh離子在載體前驅(qū)體的作用下，還原成金屬原子，均勻負(fù)載于三維多孔碳上，從而得到三維多孔碳負(fù)載的Rh基催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三維多孔碳負(fù)載的Rh基催化劑在費(fèi)托合成反應(yīng)中的應(yīng)用，其特征在于，所述步驟1）中，碳量子點(diǎn)的制備方法為：將有機(jī)酮與堿性溶液進(jìn)行混合，在設(shè)定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，得到懸濁液，接著向懸濁液中加入酸，調(diào)節(jié)懸濁液pH至中性，再通過高速離心分離，并將固體物質(zhì)多次洗滌后，進(jìn)行干燥，得到碳量子點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述三維多孔碳負(fù)載的Rh基催化劑在費(fèi)托合成反應(yīng)中的應(yīng)用，其特征在于，所述的有機(jī)酮為丙酮，堿性溶液的濃度為4~6M，堿性溶液為L(zhǎng)iOH、NaOH、KOH?和?Ba(OH)₂中的一種或多種；有機(jī)酮和堿性溶液的體積比為(20~40):(10~30)，設(shè)定溫度為4~25℃，反應(yīng)時(shí)間為50~150h，酸為稀鹽酸，濃度為0.5~1.5M。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述三維多孔碳負(fù)載的Rh基催化劑在費(fèi)托合成反應(yīng)中的應(yīng)用，其特征在于，所述步驟3）中，惰性氣氛為氮?dú)?、氬氣、氦氣中的一種，熱處理溫度為600~1000?℃，熱處理時(shí)間為2~6h。