[发明专利]一种Cu@CN复合催化材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种Cu@CN复合催化材料，其特征在于，该Cu@CN复合催化材料以含氮有机配体的铜基MOF材料Cu₂(BDC)₂(BPY)为前驱体，在惰性气体中高温碳化得到，BDC为对苯二甲酸，BPY为4,4′-联吡啶。

2.根据权利要求1所述的一种Cu@CN复合催化材料，其特征在于，所述的Cu@CN复合催化材料中，碳的质量分数为50-62％；氮的质量分数为3.5-5.5％；铜的质量分数为18-30％。

3.一种Cu@CN复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤(1)：含氮有机配体的铜基MOF材料Cu₂(BDC)₂(BPY)的制备：

①将铜盐、H₂BDC和BPY溶解到甲醇和N，N-二甲基甲酰胺DMF的混合溶液中，充分溶解得到蓝色溶液；蓝色溶液中，铜盐、H₂BDC和BPY的浓度为别为0.02～0.10mol/L、0.02～0.10mol/L和0.02～0.08mol/L；

②将该蓝色溶液密封于反应釜中，放入100～140℃烘箱内反应24～72h；

③反应结束后，反应釜在烘箱内缓慢降至室温；开釜，过滤，得到的沉淀物用DMF清洗，以除掉表面附着的未反应物质；

步骤(2)：Cu@CN复合催化材料的制备：

在惰性气氛中，将步骤(1)中得到的含氮有机配体的铜基MOF材料Cu₂(BDC)₂(BPY)以一定的速度升温，进行高温碳化，然后降到室温，即得到Cu@CN复合催化材料。

4.根据权利要求3所述的一种Cu@CN复合催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中升温速度为2-5℃/min，高温碳化温度为500～700℃，高温碳化时间为2～8小时。

5.根据权利要求3或4所述的一种Cu@CN复合催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，甲醇和DMF的体积比为2:1～1:2。

6.根据权利要求3或4所述的一种Cu@CN复合催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，铜盐为氯化铜、硫酸铜、硝酸铜或醋酸铜。

7.根据权利要5所述的一种Cu@CN复合催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，铜盐为氯化铜、硫酸铜、硝酸铜或醋酸铜。

8.采用权利要求3-7任一所述的一种制备方法制得的Cu@CN复合催化材料在对硝基苯酚还原反应中的应用，其特征在于，以对硝基苯酚为反应物，硼氢化钠为还原剂，在Cu@CN复合催化材料催化下进行反应，用紫外-可见分光光度计随时监测对硝基苯酚的浓度，计算反应的转化率。