[发明专利]一种改性有序介孔碳负载铜催化剂的制备方法及应用

摘要

本发明属于碳基复合材料制备领域，具体是改性的有序介孔炭负载多金属纳米催化剂的制备方法，且该催化剂用于催化甲醇脱氢制备甲酸甲酯。催化剂结构利用介孔轨道的限域作用可有效防止金属纳米核在反应中的流失及团聚，在较大程度上保证了催化剂的使用寿命。其次，通过原位合成法和氨气高温焙烧法进行掺氮，有效的将氮元素引入碳骨架及表面基团，在反应过程中不仅可以充分发挥氮元素的化学作用，增加催化剂的稳定性，而且提供了合成MF可调的碱性反应环境。所制备的催化剂对于避免活性组分的团聚和剥离以及提高反应催化活性具有显著地效果。实验数据精确翔实，原料易得，成本低，产物为黑色粉体，产物纯度达98.9%，反应中甲醇转换率接近50%，MF选择性达85%以上，设备使用寿命达5年以上。

主权项

1.一种改性有序介孔碳负载铜催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）酚醛树脂预聚体的制备：碱性环境下，4-氨基苯酚和37 wt%的甲醛溶液在75℃温度下持续搅拌1 h，调节pH至中性后40℃下旋蒸去除溶液中的水，得到可溶性酚醛树脂预聚体溶于无水乙醇备用；/n（2）将软模板F127溶于乙醇中，加入上述酚醛树脂预聚体，混合搅拌至均相溶液，干燥后并在100℃烘箱里高温老化24 h，溶剂蒸发诱导自组装，得到NOMC前驱体；/n（3）将得到的NOMC前驱体置于氮气环境下，500℃高温下处理2h；后更换成氨气，在800℃高温下碳化处理，获得掺氮有序介孔碳；/n（4）称取掺氮有序介孔碳于正己烷中，同时滴加硝酸铜与硝酸锌的混合溶液，通过双溶剂法浸渍，后干燥、氢气还原，得改性有序介孔碳负载铜催化剂。/n