[发明专利]一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化炔烃半氢化制备烯烃中的应用

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化炔烃半氢化制备烯烃中的应用。方法如下：以水为氢源，基于EDTA调控的电沉积的铜基催化剂为工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极，在‑0.56V vs.RHE电压下，电催化炔烃半氢化制备烯烃。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化4-乙炔基苯胺中的应用。

背景技术

电解水制氢是制备清洁能源的高效方式，然而，由于氢气易燃易爆，不易储存，所以电解水产生的氢气很难被有效利用。尽管已经开发了很多方法利用电解水产生的氢气，但是利用率都很难提高。因此，将电解水产生的氢气用于有机物还原将很大程度提高氢气的利用率。尤其是用于炔烃还原，炔烃半氢化可产生具有高附加值的烯烃，在化工生产中具有重要意义，同时利用电解水产生的氢气，实现高的氢气效益。本实验通过EDTA调控电沉积制备了铜基催化剂，以水电解产生的氢为氢源，在阴极还原4-乙炔基苯胺，产生具有高附加值的4-乙烯基苯胺。

发明内容

本发明的技术方案如下：一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化炔烃半氢化制备烯烃中的应用，方法如下：以水为氢源，基于EDTA调控的电沉积的铜基催化剂为工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极，在-0.56V vs.RHE电压下，电催化炔烃半氢化制备烯烃。

上述的一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化炔烃半氢化制备烯烃中的应用，所述的炔烃为4-乙炔基苯胺。

上述的一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化炔烃半氢化制备烯烃中的应用，还加入共溶剂，所述的共溶剂为1，4-二氧六环。

上述的一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化炔烃半氢化制备烯烃中的应用，所述的基于EDTA调控的电沉积的铜基催化剂的制备方法包括如下步骤：

1)泡沫铜的预处理：将泡沫铜清洗后干燥；

2)碳纸的预处理：将碳纸用硝酸浸泡后清洗干净，干燥后进行煅烧；

3)电解液：将H₂SO₄与CuSO₄混合均匀后加入EDTA得到电解液；

4)基于EDTA调控，通过恒电流沉积法在碳纸上电沉积了铜基催化剂：以预处理后的泡沫铜为工作电极，预处理后的碳纸为对电极，加入电解液通过恒电流沉积，进行电沉积实验，清洗后干燥，得到基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂。

上述的一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化炔烃半氢化制备烯烃中的应用，步骤2)中，煅烧温度为400℃，煅烧时间为5h。

上述的一种基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂在电催化炔烃半氢化制备烯烃中的应用，电沉积的条件为-0.05A，80s。

本发明的有益效果：本发明通过在电解液中加入EDTA调控电化学沉积制备了一种铜基催化剂，以水为氢源，在1M KOH电解液中电催化4-乙炔基苯胺半氢化制备具有高附加值的 4-乙烯基苯胺，所制备的烯烃具有高的选择性，选择性能达到95％。

附图说明

图1为电沉积铜基催化剂的扫描电镜图。

图2为电沉积催化剂的X射线衍射图。

图3为电解液中加入EDTA调控的电沉积铜基催化剂和碳纸电催化炔烃半氢化的线性扫描伏安曲线。

具体实施方式

实施例1基于EDTA调控的电沉积铜基催化剂

电沉积制备铜基催化剂：

1)泡沫铜的预处理：依次用3M盐酸，丙酮，乙醇，水，各洗涤10min，然后在60℃烘箱中干燥；