[发明专利]一种用于电催化炔烃还原的Cu/ZnO催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于电催化炔烃还原的Cu/ZnO催化剂的制备方法，首先将切割成小块的碳纸用稀硝酸浸泡，用去离子水冲洗干净，吹干，煅烧；然后取ZnO和NaBHsubgt;4/subgt;加入到去离子水中搅拌，离心，洗涤，干燥；将得到的预处理后的ZnO和CuNOsubgt;3/subgt;加入到去离子水中搅拌，离心，洗涤，干燥，煅烧；将得到的Cu/ZnO‑300催化剂分散在异丙醇中超声，滴在预处理后的碳纸上，然后干燥，制备Cu/ZnO催化剂。本发明通过简单合成一种Cu/ZnO催化剂，在碱性电解液中电还原炔烃，烯烃选择性能达到59.71％，法拉第效率为24.66％。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种用于电催化炔烃还原的Cu/ZnO催化剂的制备方法。

背景技术

烯烃在天然产物、药物和先进材料的制造中的具有重要作用，炔烃选择性还原成烯烃，是有机合成中生产烯烃的一条重要途经。传统催化中使用易燃易爆的氢气或昂贵有毒的有机氢源作为炔烃选择性半氢化生成烯烃的主要氢源，价格昂贵且在安全和环境方面存在严重问题。电化学转化代表了有机合成中一种功能强大、环境友好且易于操作的方法。利用电解水原位产生的H*进行电化学转移加氢生成高附加值的化学品为传统加氢方法提供了一种环境友好且可持续的替代方案。以水为氢源，使用廉价金属催化剂电催化炔烃选择性还原成烯烃，不仅可以避免潜在的环境污染和安全问题，还能节约生产成本。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种用于电催化炔烃还原的Cu/ZnO催化剂的制备方法。

本发明采用的技术方案为：

一种用于电催化炔烃还原的Cu/ZnO催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)碳纸的预处理：将碳纸切割成1×2cm小块，然后用稀硝酸浸泡30min，用去离子水冲洗干净，吹干，在马弗炉中煅烧，得到预处理后的碳纸；

2)ZnO的预处理：取0.01mol ZnO，加入0.01mol NaBH₄，加入50mL去离子水，搅拌5h，然后离心，洗涤，干燥，得到预处理之后的ZnO；

3)Cu/ZnO-w催化剂的制备：取0.02g步骤2)得到的预处理后的ZnO，加入0.25mmolCuNO₃，加入20mL去离子水，搅拌25h，然后离心，洗涤，干燥，得到Cu/ZnO-w催化剂；

4)Cu/ZnO催化剂的制备：取0.01g步骤3)得到的Cu/ZnO-w催化剂，在马弗炉中煅烧，得到Cu/ZnO-300催化剂粉末，取5mg Cu/ZnO-300催化剂粉末，分散在2mL异丙醇中，超声5min，滴在步骤1)得到的预处理后的碳纸上，然后干燥，制备Cu/ZnO催化剂。

进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，所述煅烧条件为300℃煅烧5h。

进一步的，上述的制备方法，步骤2)和步骤3)中，所述搅拌的速度为500r/min。

进一步的，上述的制备方法，步骤2)和步骤3)中，所述干燥的条件为60℃下干燥一夜。

进一步的，上述的制备方法，步骤4)中，所述煅烧条件为300℃煅烧2h。

进一步的，上述的制备方法，步骤4)中，所述干燥的条件为60℃下干燥2h。

上述的任意一项制备方法制备的Cu/ZnO催化剂在电催化炔烃还原中的应用。

本发明的有益效果为：