合成甲基氯硅烷单体的八面体氧化亚铜催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种八面体氧化亚铜催化剂的制备方法，属于催化剂合成技术领域。将氧化铜粉末溶于氨水和铵盐溶液中，然后将该溶液与乙二醇相混合，在强碱作用下进行溶剂热反应，对产物进行分离、洗涤，然后真空干燥处理得到八面体氧化亚铜。本发明专利技术以商业氧化铜粉末作为铜源，不加入结构导向剂，利用乙二醇作为还原剂合成了八面体氧化亚铜，相对现有采用结构导向剂，成本更低；且可通过调节铜离子浓度、乙二醇与水的体积比、溶剂热温度和时间来调控氧化亚铜的形貌，调控条件和手段易于实施；整个工艺过程在反应釜中进行，简便高效、环境友好、易于规模化。且本发明专利技术可进一步利用得到的八面体氧化亚铜催化剂合成甲基氯硅烷单体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂领域，尤其涉及一种八面体氧化亚铜催化剂的制备方法，该方 法制备的八面体氧化亚铜催化剂可用于合成甲基氯硅烷单体。
技术介绍
作为一类非常重要的p型过渡金属氧化物，氧化亚铜在电学、气敏、催化等领域表 现出奇特的物理和化学性能，被广泛应用于光催化剂、太阳能电池以及气敏传感元件等重 要领域。氧化亚铜在上述领域的应用受其形貌、尺寸和结构影响。近年来，具有不同形貌的 氧化亚铜材料受到人们的广泛关注，已合成了纳米线、纳米片、纳米笼、空心球、多面体、海 胆状、花状、核壳结构等不同形貌的氧化亚铜微纳材料。其中，多面体氧化亚铜以其暴露的 不同晶面，对其催化性能的研究有着至关重要的影响。立方体、八面体、十二面体、十八面体 和二十六面体等多种多面体结构的氧化亚铜已被文献报道。研究表明，氧化亚铜的晶体结 构中{111}面含有未饱和铜原子数目较多，具有较高的催化活性。因此，暴露{111}面较多的 八面体氧化亚铜的合成及其催化性能成为研究热点。Xie等人以硫酸铜为铜源，聚乙烯吡咯 烷酮(PVP-K30)为结构导向剂，葡萄糖为还原剂进行还原反应，得到了尺寸为数百纳米至几 微米的八面体氧化亚铜（X · Zhang，Y· Xie，X · Liu ,D · Xu，Inorg · Chem. Commun ·，2003，6， 1390. hZhang等人以醋酸铜为铜源，聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸为结构导向剂，亚硫酸钠为 还原剂，进行水热还原得到了平均粒子尺寸为Iym的八面体氧化亚铜，并进行了光催化性 能研究（X · Zhang，G · Wang，H. Wu，D · Zhang，X · Zhang，P.Li，H.Wu，Mater.Lett.2008,62， 4363 .) Au等人以醋酸铜为铜源，甘氨酸作为结构导向剂，乙醇为还原剂，通过溶剂热反应 得到了八面体氧化亚铜，并对其进行了光催化降解染料和产氢实验，展示了较好的催化性 能（H·Pang，F·Gao，Q · Lu，CrystEngComm，2010，12，406 ·) eHuang等人以氯化铜为铜源，十二 烷基硫酸钠为结构导向剂，盐酸羟胺为还原剂，进行还原反应得到了尺寸为数百纳米的八 面体氧化亚铜，该八面体氧化亚铜与立方氧化亚铜相比光催化性能更高(J. Ho, M.H. Huang, J.Phys.Chem.C. ,2009,113,14159.)。从上述报道的关于八面体氧化亚铜的合成文献中可 以看出，合成方法主要采用以商业铜盐为铜源，在结构导向剂存在下加入还原剂进行还原 反应制得。上述反应由于使用了结构导向剂，并且部分还原剂较为昂贵，且形貌可控性差， 因此合成成本高，不易于规模化生产。 另外，八面体氧化亚铜催化剂的应用研究报道多数局限于液固相光催化反应领 域，如光催化剂降解染料或产氢反应，而对于气固相催化反应如工业上直接法合成有机硅 单体的应用研究还未见相关报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是，提供一种八面体氧化亚铜催化剂的制备方法， 解决现有采用无结构导向剂制备八面体氧化亚铜存在的成本高、形貌可控差以及不易于规 模化生成的问题。 为了解决上述问题，本专利技术提供了一种八面体氧化亚铜催化剂的制备方法，包括： 将氧化铜粉末溶于氨水和铵盐的混合溶液中得到含铜混合溶液； 将所述含铜混合溶液与乙二醇进行混合，加入强碱后，放到反应釜中进行溶剂热 反应； 溶剂热反应结束后，将得到的反应产物进行分离、洗涤，然后真空干燥处理得到八 面体氧化亚铜。 在本专利技术的一种实施例中，所述铵盐包括碳酸铵和碳酸氢铵中的至少一种。 在本专利技术的一种实施例中，所述强碱包括氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。在本专利技术的一种实施例中，所述氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为〇. 1~1.0 mo 1/1。 在本专利技术的一种实施例中，所述含铜混合溶液与所述乙二醇的体积比为0.1~ 1.0。 在本专利技术的一种实施例中，所述含铜混合溶液与所述乙二醇混合后的铜离子的浓 度为 0 · 05mol/l~1 · Omol/1。在本专利技术的一种实施例中，所述溶剂热反应的温度为120~200°C。 在本专利技术的一种实施例中，所述溶剂热反应的反应时间为1~20小时。 本专利技术还提供了一种甲基氯硅烷单体合成方法，解决甲基氯硅烷单体合成问题， 其包括：采用如上所述八面体氧化亚铜制备方法得到八面体氧化亚铜； 将得到的八面体氧化亚铜作为催化剂合成甲基氯硅烷单体。 本专利技术的有益效果如下： 本专利技术提供的八面体氧化亚铜催化剂的制备方法，将氧化铜粉末溶于氨水和铵盐 的混合溶液中得到含铜混合溶液，然后将含铜混合溶液与乙二醇进行混合，加入强碱后， 放到反应釜中进行溶剂热反应;溶剂热反应结束后将得到的反应产物进行分离、洗涤，然后 真空干燥处理得到八面体氧化亚铜。本专利技术提供的上述制备方法至少具备以下优点： 1、以商业氧化铜粉末作为铜源，不加入结构导向剂，利用乙二醇作为还原剂合成 了八面体氧化亚铜，为八面体氧化亚铜的制备提供了一条新的合成方法，且相对现有采用 结构导向剂，成本更低； 2、采用本专利技术提供的制备方法，可通过调节铜离子浓度、乙二醇与水的体积比、溶 剂热温度和时间来调控氧化亚铜的形貌，调控条件和手段易于实施； 3、本专利技术提供的制备方法制备工艺简捷，整个工艺过程在反应釜中进行，无需任 何复杂设备，是一种简便高效、环境友好、易于规模化合成的制备八面体氧化亚铜的制备方 法。 另外，通过本专利技术制备的八面体氧化亚铜作为催化剂用于合成甲基氯硅烷单体， 表现出高于商业氧化铜和氧化亚铜的催化活性。【附图说明】图1为本专利技术实施例一提供的八面体氧化亚铜制备方法流程示意图；图2为本专利技术实施例二得到的八面体氧化亚铜的XRD谱图；图3为本专利技术实施例二得到的八面体氧化亚铜的SEM图； 图4为本专利技术实施例二得到的八面体氧化亚铜的TEM图； 图5为本专利技术实施例二得到的八面体氧化亚铜的氮气吸附/脱附等温线图。 图6为本专利技术实施例二得到的八面体氧化亚铜的氮气吸附/脱附等温线图。【具体实施方式】 本专利技术通过将氧化铜粉末溶于氨水和铵盐溶液中，然后将该溶液与乙二醇相混 合，在强碱作用下进行溶剂热反应，产物经提取处理得到八面体氧化亚铜，相对现有采用结 构导向剂制备八面体氧化亚铜，成本更低、工艺更简捷、可控性更好，更易于规模化生产。下 面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。 实施例一：请参见图1所示，本实施例提供的八面体氧化亚铜催化剂的制备方法，包括：步骤101:将氧化铜粉末溶于氨水和铵盐的混合溶液中得到含铜混合溶液； 步骤102:将得到的含铜混合溶液与乙二醇进行混合，加入强碱后，放到反应釜中 进行溶剂热反应； 步骤103:溶剂热反应结束后，将得到的反应产物进行提取处理即可得到八面体氧 化亚铜。将得到的反应产物进行提取处理包括将得到的反应产物进行分离、洗涤，然后真空 干燥处理。具体的分离、洗涤和真空干燥技术可以根据具体情况选用。 本实施例通过氧化铜粉末作为铜源，不加入结构导向剂，利用乙二醇作为还原剂 合成了八面体氧化亚铜，相对现有采用结构导向剂，成本更低，且可通过调节铜离子浓度、 乙二醇与水的体积比、溶剂热温度和时间来调控氧化亚铜的形貌，调控条件和手段易于实 施;整个制备工艺简捷，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种八面体氧化亚铜催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将氧化铜粉末溶于氨水和铵盐的混合溶液中得到含铜混合溶液；将所述含铜混合溶液与乙二醇进行混合，加入强碱后，放到反应釜中进行溶剂热反应；溶剂热反应结束后，将得到的反应产物进行分离、洗涤，然后真空干燥处理得到八面体氧化亚铜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱凤，车红卫，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：河北;13