[发明专利]片状催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及催化剂领域，具体地，涉及一种片状催化剂及其制备方法和应用。所述片状催化剂含有碳酸氧镧，且所述片状催化剂在至少一个维度上具有纳米尺度。所述片状催化剂的制备方法包括：(1)将尿素、草酸盐和分散稳定剂加入至含有镧的化合物的溶液中，得到混合物料；(2)将所述混合物料进行水热反应；(3)将水热反应后的物料经分离后获得的固体物料进行干燥和焙烧，得到所述片状催化剂。本发明通过在含有镧的化合物的溶液中添加可溶性有机弱碱、草酸盐和分散稳定剂，制备得到了在至少一个维度上具有纳米尺度的含有碳酸氧镧的催化剂。将该催化剂应用于甲烷氧化偶联反应中，表现出了优异的活性。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体地，涉及一种片状催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

碳酸氧镧用于治疗高磷酸盐血症已经有专利报道，US20200093859A1，利用碳酸氧镧回收氨水有一定的效果，CN111204791A，CN111744454A公开了复合除磷吸附剂碳酸氧镧负载蒙脱石，可用于含磷废水处理领域。近年来，碳酸氧镧在催化领域的中研究也逐渐开展，万惠霖等发现碳酸氧镧的不同形貌对甲烷氧化偶联反应具有一定的影响性。

以碳酸氧镧为主要成分的催化剂在甲烷氧化偶联反应中的催化效果一直是科学界所重点关注。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种片状催化剂，所述片状催化剂含有碳酸氧镧，且所述片状催化剂在至少一个维度上具有纳米尺度。

本发明的第二个方面在于提供一种片状催化剂的制备方法，该方法包括：(1)将可溶性有机弱碱、草酸盐和分散稳定剂加入至含有镧的化合物的溶液中，得到混合物料；(2)将所述混合物料进行水热反应；(3)将水热反应后的物料经分离后获得的固体物料进行干燥和焙烧，得到所述片状催化剂。

本发明的第三个方面在于提供如上所述的方法制备的片状催化剂。

本发明的第四个方面在于提供如上所述的片状催化剂在甲烷氧化偶联反应中的应用。

本发明的第五个方面在于提供一种由甲烷制备碳二烃的方法，该方法包括：在氧气存在下，并且在甲烷氧化偶联反应的条件下，将甲烷与如上所述的催化剂接触反应；

或者，按照如上所述的方法制备催化剂，然后在氧气存在下，并且在甲烷氧化偶联反应的条件下，将甲烷与所得催化剂接触反应。

本发明的技术方案可以取得如下的有益效果：

本发明通过在含有镧的化合物的溶液中添加可溶性有机弱碱、草酸盐和分散稳定剂，制备得到了在至少一个维度上具有纳米尺度的含有碳酸氧镧的催化剂。将该催化剂应用于甲烷氧化偶联反应中，表现出了优异的活性。

附图说明

图1是实施例1制备得到的碳酸氧镧的XRD图；

图2是实施例1制备得到的碳酸氧镧的TEM透射电镜图。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

第一方面，本发明提供了一种片状催化剂，所述片状催化剂含有碳酸氧镧，且所述片状催化剂在至少一个维度上具有纳米尺度。

优选的，所述片状催化剂的厚度为10-100nm。

优选的，所述片状催化剂中，任意两个端点的最长距离为1-10μm。

优选的，所述片状催化剂中，任意两个端点的最短距离为10-100nm。