一种碱性氧化物改性氮化硼催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种碱性氧化物改性氮化硼催化剂及其制备方法与应用，所述催化剂由碱性氧化物和氮化硼所组成。所述催化剂的制备方法为：往甲醇和水组成的混合溶液中加入硼酸和尿素进行结晶制备原始的氮化硼材料；接着，通过浸渍的方式加入碱性氧化物前驱盐，再在空气进行焙烧制得碱性氧化物改性氮化硼催化剂。将得到的催化剂进行加热并通入惰性气体和含氧气体进行活化；最后通入甲烷和氧气进行催化甲烷选择性氧化制取甲醛和甲醇反应。本发明专利技术所提供的方法属于首次将碱性氧化物作为助剂加入到氮化硼材料中作为催化剂用于甲烷直接氧化制取甲醛和甲醇等碳一平台分子，具有很高的催化效率和选择性，有着非常大的工业应用潜力。

A basic oxide modified boron nitride catalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种碱性氧化物改性氮化硼催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于催化剂制备及应用
，具体涉及一种碱性氧化物改性氮化硼催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
我国现如今所探测的甲烷资源储量丰富，但多分布在偏远地区，甲烷资源作为一种气态产物，难以运输的特点使其直接利用率较低。因此，需要把甲烷转化为其他高附加值的产品来加以利用。转化甲烷的途径可分为直接转化和间接转化，甲烷间接转化为甲烷首先转化为一氧化碳，然后再进一步通过一氧化碳加氢转化为甲醇等高附加值产物，但该过程比较复杂，且能源消耗较高。直接转化分为甲烷非氧化偶联制取芳烃族化合物、甲烷氧化偶联制取C2+产物及甲烷选择性氧化制取甲醛和甲醇等高附加值产物。使用甲烷非氧化偶联制取芳烃族化合物的方法来转化甲烷需要在高温高压下进行，这对于设备的要求较高。甲烷氧化偶联制取C2+产物存在副产物较多及后期分离难度大等缺陷限制了其工业化。与之相比，甲烷直接转化为甲醛和甲醇等产物具备反应温度较低，反应设备简单，工艺流程少和产物附加值高等优点，使得甲烷选择性氧化制取甲醇和甲醛的反应有巨大的应用前景。甲烷选择性氧化来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性氧化物改性的氮化硼催化剂，其特征在于所述催化剂由碱性氧化物和氮化硼所组成，氮化硼为活性成分，碱性氧化物为助剂，其中，氮化硼的含量为90％～99％，余量为碱性氧化物，所述碱性氧化物选自氧化镁、氧化钡、氧化锶或氧化钙中的一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种碱性氧化物改性的氮化硼催化剂，其特征在于所述催化剂由碱性氧化物和氮化硼所组成，氮化硼为活性成分，碱性氧化物为助剂，其中，氮化硼的含量为90％～99％，余量为碱性氧化物，所述碱性氧化物选自氧化镁、氧化钡、氧化锶或氧化钙中的一种。


2.一种如权利要求1所述的碱性氧化物改性的氮化硼催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制备原始氮化硼材料：往甲醇和水组成的混合溶液中加入硼酸和尿素搅拌溶解，将所得混合溶液进行结晶，然后将所得晶体进行干燥后在惰性气体中进行焙烧即可；
(2)制备碱性氧化物改性氮化硼催化剂：将碱性氧化物前驱体盐加入到乙醇中搅拌溶解，然后加入步骤(1)中制得的原始氮化硼材料，将所得混合物进行恒温搅拌至所有溶剂蒸干，将所得固体进行干燥，然后再在空气进行焙烧即可。


3.如权利要求2所述的碱性氧化物改性的氮化硼催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述甲醇和水组成的混合溶液中甲醇和水的重量比为1:(1～50)，所述的硼酸和尿素的重量比为1:(1～50)。


4.如权利要求2所述的碱性氧化物改性的氮化硼催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的搅拌时间为6～12h，所述的结晶条件为温度40～80℃，时间为8h。


5.如权利要求2所述的碱性氧化物改性的氮化硼催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的干燥温度为40～100℃，干燥时间为12～24h，所述的惰性气体选自氮气或氦气中的一种，所述的焙烧温度为700～1000℃，所述的焙烧时间为2～6h。


6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝霞，殷敏，韩沛杰，王帅，王勇，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35