[发明专利]一种合成甲基丙烯腈的单原子催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将锰前驱体加入溶剂中搅拌溶解，制得溶液A，采用等体积浸渍法向载体粉末中加入溶液A，室温干燥2～24小时；然后在60～150℃下干燥2～24小时，最后在空气或氧气气氛下300～600℃焙烧2～72小时，得到单原子催化剂；

或，将锰前驱体加入溶剂中搅拌溶解，制得溶液A，采用过量浸渍法向载体粉末中加入溶液A，室温搅拌6～24小时后抽滤得到滤饼；然后将滤饼在60～150℃干燥2～24小时，最后在空气或氧气气氛下300～600℃焙烧2～72小时，得到单原子催化剂；

或，将锰前驱体加入溶剂中搅拌溶解，制得溶液A，使用水浴锅对溶液A加热至40～80℃；然后在搅拌下，采用沉积沉淀法将载体粉末加入至溶液A中，并持续搅拌1～4小时获得混合液B，向混合液B中滴加碱性溶液调节pH至9～10；再搅拌1～4小时后抽滤得到滤饼；最后将滤饼在60～150℃干燥2～24小时，在空气或氧气气氛下300～600℃焙烧2～72小时，得到单原子催化剂。

2.根据权利要求1所述合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述单原子催化剂中锰的重量百分含量为0.01～1wt％。

3.根据权利要求1所述合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述单原子催化剂中锰的重量百分含量为0.05～0.5wt％。

4.根据权利要求1所述合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述溶液A中锰离子的摩尔浓度为0.0001～0.03mol/L。

5.根据权利要求1所述合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液中溶质质量分数为0.1～30％。

6.根据权利要求1所述合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述锰前驱体为高锰酸钾、硫酸锰、硝酸锰、乙酸锰、氯化亚锰、碳酸锰或高氯酸锰中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1所述合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为去离子水、甲醇、乙醇、乙腈、乙酸乙酯、乙二醇或丙三醇中的一种或两种以上。

8.根据权利要求1所述合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述载体粉末为三氧化二铝、二氧化钛、氧化锌、氧化镁、二氧化硅、镁铝水滑石、镁铝尖晶石、镁铝铁尖晶石、活性炭或石墨烯中的一种或两种以上。

9.根据权利要求1所述合成甲基丙烯腈的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钾溶液、碳酸氢钠溶液、尿素溶液或氨水中的一种或两种以上。

10.一种合成甲基丙烯腈的单原子催化剂，其特征在于，合成甲基丙烯腈的单原子催化剂由权利要求1～9任一项制备方法制得。