[發明專利]一種用于光催化氧化對二甲苯同步還原水產氫的雙功能催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210016320.0
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114308072B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 郭長艷;郭成;王吉德;張瑩;陳廷祥;張留根;鄒陽陽
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: B01J27/04
• 分類號: B01J27/04;B01J37/08;B01J37/16;B01J37/20;C01B3/04;C07C45/28;C07C47/542
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 程小芳

1.一種用于光催化氧化對二甲苯同步還原水產氫的雙功能催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將二氧化鈦、氯化鎳和二水合乙酸鎘溶于水中，混合得到均勻混合液，然后將硫化鈉溶液滴入所述均勻混合液中后，加入氫氧化鈉和硼氫化鈉，充分攪拌后進行水熱反應，最后洗滌、干燥，得到用于光催化氧化對二甲苯同步還原水產氫的雙功能催化劑。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述均勻混合液中，二氧化鈦、氯化鎳、二水合乙酸鎘的質量比為2:1:4，所述硫化鈉溶液和均勻混合液的體積比為1:1。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鈉和硼氫化鈉質量比為15:1，所述水熱反應的條件為200℃水熱反應10h。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二氧化鈦采用以下步驟制備得到：將對苯二甲酸和鈦酸四丁酯加入到含有N，N-二甲基甲胺和甲醇的混合溶液中，充分攪拌后，轉移到水熱高壓釜中進行反應，反應完成后，冷卻、離心、洗滌、干燥，得到MIL-125(Ti)；再將所述MIL-125(Ti)焙燒，冷卻，得到所述二氧化鈦。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述對苯二甲酸、鈦酸四丁酯的質量比為2:1，加入至混合溶液中，其中N，N-二甲基甲胺和甲醇的體積比為10:1，所述水熱高壓釜中的反應條件為150℃加熱24h。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述MIL-125(Ti)焙燒是將MIL-125(Ti)放入馬弗爐中，在空氣氣氛下，以5℃/min的加熱速率加熱至400℃后，焙燒5h。

7.一種如權利要求1-6任一項所述的用于光催化氧化對二甲苯同步還原水產氫的雙功能催化劑的制備方法制備得到的用于光催化氧化對二甲苯同步還原水產氫的雙功能催化劑。

8.一種如權利要求7所述的用于光催化氧化對二甲苯同步還原水產氫的雙功能催化劑的應用，其特征在于，用于光催化水還原產氫反應，所述光催化水還原產氫反應中使用對二甲苯替代空穴犧牲劑，同步實現對二甲苯選擇性氧化生產對甲基苯甲醛。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，光催化體系中，所述雙功能催化劑、水、乙腈和對二甲苯的用量比為10mg：9mL：1mL：10μL。