[發明專利]雙功能催化劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110290054.6
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113134389A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 張俊民;邵雪蓮;張騰;彭其韜;黃宇星
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: B01J31/04
• 分類號: B01J31/04;B01J35/00;C07D217/16;C07D311/82
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 黃志云

本申請涉及催化劑技術領域，提供了一種雙功能催化劑的制備方法，包括如下步驟：提供負離子型有機染料的水溶液、可溶性過渡金屬鹽溶液；將所述可溶性過渡金屬鹽溶液滴加至所述負離子型有機染料的水溶液，進行加熱反應后，再進行純化處理，得到雙功能催化劑。該方法采用負離子型有機染料和可溶性過渡金屬鹽溶液進行復分解反應，得到的催化劑為含有有機染料中的有機負離子的過渡金屬鹽，得到的催化劑催化活性較高、性能穩定，可用于光催化的交叉脫氫偶聯反應，其制備方法條件可控，原料成本低、來源廣，適合大規模生產。

技術領域

本申請屬于催化劑技術領域，尤其涉及一種雙功能催化劑及其制備方法與應用。

背景技術

催化劑是指在化學反應里能改變反應物化學反應速率，能夠提高或降低化學反應速率而不改變化學平衡，且本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質。據統計，約有90％以上的工業過程中使用催化劑，如化工、石化、生化、環保等。催化劑種類繁多，按狀態可分為液體催化劑和固體催化劑；按反應體系的相態分為均相催化劑和多相催化劑，均相催化劑有酸、堿、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑。

交叉脫氫偶聯反應指的是在兩個底物的C-H鍵被活化的情況下，在氧化劑的作用下，進行的交叉型C-C的脫氫偶聯反應。如果氧化劑是分子氧的話，理論上生成的副產物就是水，這樣的反應就是非常優秀的綠色化學反應。因此，若能實現這個反應，則可以被認為是理想的反應形式。

目前，交叉脫氫偶聯反應的研究現狀處于起步階段，其存在化學選擇性差，反應活性低、沒有較好的催化劑等問題，因此限制了交叉脫氫偶聯反應的發展，影響了其大規模應用。

發明內容

本申請的目的在于提供一種雙功能催化劑及其制備方法與應用，旨在解決現有技術中用于交叉脫氫偶聯反應的催化劑催化活性低、性質不穩定的問題。

為實現上述申請目的，本申請采用的技術方案如下：

第一方面，本申請提供一種雙功能催化劑的制備方法，包括如下步驟：

提供負離子型有機染料的水溶液、可溶性過渡金屬鹽溶液；

將所述可溶性過渡金屬鹽溶液滴加至所述負離子型有機染料的水溶液，進行加熱反應后，再進行純化處理，得到雙功能催化劑。

第二方面，本申請提供一種雙功能催化劑，所述雙功能催化劑采用功能催化劑的制備方法制備得到。

第三方面，本申請提供一種由雙功能催化劑的制備方法制備得到的雙功能催化劑在光催化的交叉脫氫偶聯反應中的應用。

本申請第一方面提供的雙功能催化劑的制備方法，采用負離子型有機染料和可溶性過渡金屬鹽溶液進行復分解反應，得到的催化劑為含有有機染料中的有機負離子的過渡金屬鹽，得到的催化劑催化活性較高、性能穩定，可用于光催化的交叉脫氫偶聯反應，其制備方法條件可控，原料成本低、來源廣，適合大規模生產。

本申請第二方面提供的雙功能催化劑為含有有機染料中的有機負離子的過渡金屬鹽，與現有的催化劑相比，不僅能夠用于光催化的交叉脫氫偶聯反應，同時催化活性高、性質穩定，價格低廉，具有較高的應用價值。

本申請第三方面提供的雙功能催化劑在光催化的交叉脫氫偶聯反應中的應用，提供的雙功能催化劑由于為含有有機染料中的有機負離子的過渡金屬鹽，因此能夠用于光催化的交叉脫氫偶聯反應，能夠提高催化反應的效率。

具體實施方式

為了使本申請要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本申請進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本申請，并不用于限定本申請。