用于甲酸催化产氢的负载型多孔有机聚合物催化剂的制备制造技术

本发明专利技术涉及一种针对甲酸无添加剂催化产氢的负载型多孔有机聚合物催化剂的制备。该制备方法是：4‑叠氮基四苯甲烷和2,6‑二乙炔基吡啶甲酸甲酯加入五水硫酸铜和抗坏血酸钠，然后在水和NaOH溶液中水解制得多孔有机聚合物。在负载上醋酸钯并用NaBH4还原后得到聚合物负载的钯纳米催化材料。本发明专利技术提供的多孔有机聚合物含有羧酸根和2,6‑二（三氮唑）吡啶两种功能基元，它们均匀分在聚合物主体骨架上。三齿的2,6‑二（三氮唑）吡啶基元能够通过螯合配位有效地分散和稳定钯纳米粒子，而羧酸根基团不仅能够增加催化材料在水介质中的分散性，还能促进甲酸脱质子，从而在甲酸催化产氢反应中具有高的催化活性、选择性和循环稳定性。

Preparation of supported porous organic polymer catalysts for formic acid catalyzed hydrogen production

The present invention relates to the preparation of supported porous organic polymer catalyst for formic acid free additive catalytic hydrogen production. The preparation method is: 4 methyl azide four phenyl methane and 2,6 two ethynyl pyridine carboxylic acid with five copper sulfate and sodium ascorbate, then in water and NaOH solution hydrolysis of porous organic polymers. Palladium nanoparticles supported on polymer were obtained by reduction of palladium acetate and reduction of NaBH4. The present invention provides porous organic polymers containing carboxylic acid and 2,6 (three triazole) pyridine two two functional element, they are evenly divided in the polymer main skeleton. Three teeth (three 2,6 two pyridyl triazole) element through chelating effectively dispersed and stabilized palladium nanoparticles, and carboxylate groups not only can be dispersed in water media increased catalytic material, can promote acid deprotonation, which has high catalytic activity, selectivity and stability in acid catalytic cycle hydrogen production reaction.

【技术实现步骤摘要】
用于甲酸催化产氢的负载型多孔有机聚合物催化剂的制备
本专利技术属于催化剂制备及应用领域，具体涉及一种针对甲酸无添加剂催化产氢的负载型多孔有机聚合物催化剂的制备。
技术介绍
随着化石燃料的消耗及其对环境产生负面影响的逐渐加剧，可再生和清洁能源的发展引起了持续的关注。氢气被认为是一种具有极好应用前景的清洁能源，它具有高的能量密度，且燃烧产物为水，可避免环境污染物质的产生。然而，氢气的安全存储和释放严重制约了氢能源的推广。甲酸作为一种安全、方便的氢载体，在便携式燃料电池设计使用中引起了广泛的兴趣。氢气可以通过甲酸催化脱氢过程释放出来，发展高效的催化剂是甲酸在温和条件下选择性催化产氢的关键。虽然各种均相和异相催化剂被用于甲酸分解产氢，但大多数催化体系需要使用三乙胺和甲酸钠等添加剂，这限制了其大规模的应用，亟待开发一种高效的异相催化材料用于甲酸无添加剂催化产氢。负载金属纳米粒子的异相催化剂近年来被广泛研究，它们的载体不仅能够有效的抑制金属纳米粒子的团聚并促进其在载体上的分散，还可通过电子和立体效应对金属纳米粒子的性能进行调控。当将给电子配体和碱性基团引入到载体中，不仅可以协同稳定金属纳米粒子而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于甲酸催化产氢的负载型多孔有机聚合物催化剂的制备，其特征是：1）POP载体的制备在氮气的保护下将4‑叠氮基四苯甲烷和2,6‑二乙炔基吡啶甲酸甲酯加入到有机溶剂中得到混合液，再加入五水硫酸铜和抗坏血酸钠混合液作为催化剂，在80～120℃条件下反应24～72小时；反应完成后得到固体产物，固体产物先用乙二胺四乙酸钠溶液洗，然后依次再用水、乙醇和二氯甲烷清洗3～5遍；真空干燥后在浓度为10摩尔每升的NaOH水溶液中水解反应，过滤后用水洗3次，干燥得到POP载体；2）催化剂制备按比例将适量POP加入到含有钯离子化合物的二氯甲烷或水的溶液中，待反应完全后将沉淀过滤，然后用二氯甲烷和水依次将过滤出沉淀...

【技术特征摘要】
1.一种用于甲酸催化产氢的负载型多孔有机聚合物催化剂的制备，其特征是：1）POP载体的制备在氮气的保护下将4-叠氮基四苯甲烷和2,6-二乙炔基吡啶甲酸甲酯加入到有机溶剂中得到混合液，再加入五水硫酸铜和抗坏血酸钠混合液作为催化剂，在80～120℃条件下反应24～72小时；反应完成后得到固体产物，固体产物先用乙二胺四乙酸钠溶液洗，然后依次再用水、乙醇和二氯甲烷清洗3～5遍；真空干燥后在浓度为10摩尔每升的NaOH水溶液中水解反应，过滤后用水洗3次，干燥得到POP载体；2）催化剂制备按比例将适量POP加入到含有钯离子化合物的二氯甲烷或水的溶液中，待反应完全后将沉淀过滤，然后用二氯甲烷和水依次将过滤出沉淀物洗涤3～5次，得到负载有钯离子的POP；将负载有钯离子的POP在浓度为0.05摩尔每升的硼氢化钠水溶液中还原，得到均匀分布有钯纳米粒子的催化剂Pd/POP。2.根据权利要求1所述的一种用于甲酸催化产氢的负载型多孔有机聚合物催化剂的制备，其特征在于所述的4-叠氮基四苯甲烷和2,6-二乙炔基吡啶甲酸甲酯的摩尔比为1:2。3.根据权利要求1所述的一种用于甲酸催化产氢的负载型多孔有机聚合物催化剂的制备，其特征在于所述的有机溶剂是指N,N-二甲基甲酰胺、乙腈或四氢呋喃。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小菊，苏燕清，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35