[發明專利]一種活性碳負載的金屬-氮-碳催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 202210568352.1
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN115025799B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 趙玉軍;孟慶森;秦醫通;孔令鑫;回俊博;陸平;徐艷;黃匯江
• 申請（專利權）人: 天津大學;科邁化工股份有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/10;C07D277/80
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種活性碳負載的金屬-氮-碳催化劑的制備方法，其特征為該方法包括如下步驟：

（1）對活性碳顆粒進行凈化處理：將活性碳顆粒浸泡在氫氧化鈉溶液中5-10?h；再在硫酸中浸泡5-10?h；然后抽濾、清洗至濾液呈中性；再在70-120?℃下干燥5-24?h，得到凈化后的活性碳載體；

其中，氫氧化鈉溶液的濃度為0.5-2?mol/L；硫酸的濃度為0.5-2?mol/L；

（2）將尿素、金屬氯化物MCl_x溶于水中后配制成溶液；將該溶液與步驟（1）中凈化后的活性碳載體混合，然后在70-120?℃下干燥5-24?h，得到的固體，標記為MP/AC；

其中，質量比為，活性碳?:?尿素?:?MCl_x?:?水?=?1:?0.5-2?:?0.1-0.5?:?1-5；M?為Fe、Co?、Ni?、Cu?、Zn?、?Mn?中的一種或者多種；x=2或3；

（3）將鄰苯二甲酸酐溶于丙酮配制為溶液后，再將該溶液與固體MP/AC混合均勻，然后在70-120?℃下干燥5-24?h；

其中，質量比為，MP/AC?:鄰苯二甲酸酐?:丙酮?=?1?:?0.2-0.8?:?5-10；

（4）把步驟（3）干燥后得到的固體產物轉移至馬弗爐中，在溫度為500-800?℃條件下焙燒2-10?h；

（5）將步驟（4）焙燒得到的固體用去離子水洗滌至濾液呈中性，過濾并在70-120?℃下干燥6-24?h，得到活性碳負載的金屬-氮-碳催化劑。

2.如權利要求1所述的活性碳負載的金屬-氮-碳催化劑的制備方法，其特征為質量比為，活性碳?：堿液?=?1?：5-10，活性碳?：硫酸?=?1?：5-10；

所述的活性碳顆粒的粒徑為10-60目。

3.如權利要求1所述的活性碳負載的金屬-氮-碳催化劑的制備方法，其特征為所述的金屬氯化物MClx為MnCl₂、CoCl₂、FeCl₃、CuCl₂、NiCl₂、ZnCl₂中的一種或多種。

4.一種催化氧化脫氫偶聯制N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺的方法，該方法包括如下步驟：

將2-巰基苯并噻唑、叔丁胺、水和甲苯混合后，再和O₂預混后，通入裝有根據權利要求1所述制備方法得到的活性碳負載的金屬-氮-碳催化劑的固定床管式反應器中，得到N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺；

其中，質量比為，2-巰基苯并噻唑:?叔丁胺?:?水?:?甲苯?=?1?:?5-10?:?1-3?:?5-10；摩爾比為，氧氣：2-巰基苯并噻唑=1-8：1；以2-巰基苯并噻唑計，空速為1-6g?2-巰基苯并噻唑/（g催化劑?小時）；反應溫度是40-60℃；反應壓力是常壓-0.6MPa。