纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系及其制备方法和应用，属于化学催化剂体系设计和应用领域。该催化剂体系包括纳米碳材料骨架、离子液体层和金属催化剂；所述离子液体层包覆于所述纳米碳材料骨架表面，所述金属催化剂均匀分散于所述离子液体层内。其制备是将催化剂溶解于离子液体中，然后将纳米碳骨架分散于所得催化剂的离子液体溶液，最终调控纳米碳表面离子液体层厚度，得到以离子液体为媒介的非均相单分散催化剂体系。本发明专利技术催化体系在反应过程中可与反应底物充分接触，离子液体的存在极大提高催化剂的转化频率。因此，本发明专利技术对均相催化剂在非均相催化领域中的应用有着非常重要的理论和实际意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术化学催化剂及其制备和应用
，具体涉及一种纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系及其制备方法和应用。
技术介绍
结合均相催化(催化剂的有效调节)和非均相催化(催化剂的简易回收)优势的催化体系一直是化学科学中一项最具有挑战性的课题之一。已经提出的关于这类结合的概念包括均相催化剂的非均相化以及其相反的过程。在过去几年中，许多均相催化剂被有效的非均相化，比如液液两相催化，有机金属两相催化方法或者直接将均相的催化剂分子负载于不同的固相载体。另外，通过对文献的调研结果来看，离子液体对均相催化剂的分散及在催化过程的转化频率都有极大的优势。相对于单独的均相催化体系，离子液体参与的液液两相催化体系更容易实现催化剂与产物的分离。但相对于一般固载类催化剂，离子液体用量较大产生的高成本则无疑大大降低了该体系的实用性。因此，将离子液体为媒介的均相体系非均相化则可结合二者的优势，所得到的催化体系更均匀、更稳定，可调控性能好，不容易流失，而且更绿色经济。做为催化剂载体，纳米碳材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系，其特征在于：该催化剂体系包括纳米碳材料骨架、离子液体层和金属催化剂；所述离子液体层包覆于所述纳米碳材料骨架表面，所述金属催化剂均匀分散于所述离子液体层内；所述离子液体层厚度为1nm‑10nm。

【技术特征摘要】
1.一种纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系，其特征在于：该催化
剂体系包括纳米碳材料骨架、离子液体层和金属催化剂；所述离子液体层包覆
于所述纳米碳材料骨架表面，所述金属催化剂均匀分散于所述离子液体层内；
所述离子液体层厚度为1nm-10nm。
2.根据权利要求1所述的纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系，其
特征在于：该催化剂体系形状为纳米碳材料骨架所具有的形状，尺寸范围为
2nm-200nm。
3.根据权利要求1所述的纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系，其
特征在于：所述纳米碳材料骨架为具有SP2结构的纳米碳材料。
4.根据权利要求3所述的纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系，其
特征在于：所述纳米碳材料骨架为碳纳米管、纳米碳纤维、纳米金刚石、洋葱
碳、石墨和石墨烯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系，其
特征在于：所述金属催化剂为杂多酸盐类、同多酸盐类、金属卤化物、金属硫
酸盐、金属氢氧化物或金属硝酸盐。
6.根据权利要求1所述的纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系，其
特征在于：所述离子液体由阳离子和阴离子组成；其中：阳离子选自双甲基咪
唑类、乙腈基甲基咪唑类、氨基类、双氨基类、哌啶类、哌啶类双甲基、咪唑
类、吡啶类、胍类和醇胺类中的一种或几种；阴离子选自硼酸根、磷酸根、二
氰胺、三氟甲磺酸酯和三氟乙酸根中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的纳米碳表面以离子液体为媒介的催化剂体系的制
备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)纳米碳材料的纯化处理：将碳纳米材料加入1～5mol/L的盐酸、硝酸
或盐酸与硝酸的混合酸溶液中，在常温下磁力搅拌2～3h，以除去纳米碳材料制
备过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏党生，丁玉晓，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21