一种Zn/Co掺杂碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种Zn/Co掺杂碳材料及应用，属于材料制备和精细化工领域。通过静电纺丝法和煅烧法制备了Zn/Co掺杂碳材料，至少使用了如下原料制备得到：锌源和钴源，所述锌源和钴源的摩尔比按金属锌/金属钴计为10‑2：1；有机添加剂，所述有机添加剂为聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或者多种，用量为原料总量的30‑60 wt%。应用该催化剂实现了苯甲醛类制备腈类反应条件温和，其特征为低温常压；空气中的氧气作氧化剂；氨水作氮源；反应容易操作；尤其能够高效实现各种芳香腈类的合成。本方法使用一种新型Zn/Co掺杂碳基催化剂，符合实际生产需要，有较大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种Zn/Co掺杂碳材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种用于温和催化苯甲醛类制苯甲腈类的催化剂及其制备方法，属于材料制备和精细化工领域。
技术介绍
腈类化合物是一类重要的化工原料，是制造药物和精细化学品的中间体。目前，腈的合成主要有以下几个途径：①卤代烃与氰化物的亲核取代合成脂肪腈；②桑德迈尔反应(用于合成芳香腈)；③维蒂希反应(用于合成不饱和腈类)；④气相氨氧化(用于工业生产丙烯腈和芳族腈)。然而，上述的反应主要存在以下缺点：①使用有毒的无机氰化物作氮源；②会产生大量的无机盐；③反应条件比较苛刻，并且腈的选择性较低。因此，用氨水替无机氰化物作为氮源代直接由醇或醛氧化合成腈的方法已经引起人们的关注。同时使用资源丰富和价格低廉的氧气作氧化剂，且氧化后水为唯一副产物，这一合成方法符合“绿色化学”的理念。近年来，氧气条件下直接催化醛与氨的转化已有报道，但是其氮源多为有毒氰化物且多为高温加压催化体系。从经济和环保的的角度上考虑，目前已报道的低温常压下催化醛与氨制备腈类化合物的体系较少。因此，开发新的高活性的低温常压催化剂体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Zn/Co掺杂碳材料，其特征在于，至少由如下原料制备得到：/n锌源和钴源，所述锌源和钴源的摩尔比按金属锌/金属钴计为10-2：1；/n有机添加剂，所述有机添加剂为聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或者多种，所述有机添加剂的用量为原料总量的30-60 wt%。/n

【技术特征摘要】
1.一种Zn/Co掺杂碳材料，其特征在于，至少由如下原料制备得到：
锌源和钴源，所述锌源和钴源的摩尔比按金属锌/金属钴计为10-2：1；
有机添加剂，所述有机添加剂为聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种或者多种，所述有机添加剂的用量为原料总量的30-60wt%。


2.根据权利要求1所述的Zn/Co掺杂碳材料，其特征在于，所述锌源为碳酸锌、氧化锌、二水合乙酸锌、异辛酸锌中的一种或者多种。


3.根据权利要求1所述的Zn/Co掺杂碳材料，其特征在于，所述钴源为氢氧化钴、氧化钴、四水合乙酸钴、六水合硝酸钴中的一种或者多种。


4.根据权利要求1所述的Zn/Co掺杂碳材料，其特征在于，所述有机添加剂为聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇的混合物，聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇质量比为1：0.1-0.5：0.02-0.2。


5.一种如权利要求1-4任一项所述的Zn/Co掺杂碳材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下几个步骤：
1）首先锌源、钴源和有机添加剂在30mL的N,N二甲基甲酰胺溶剂中混均匀，配制成静电纺丝溶液；
2）将配制好的溶液在工作电压为17kV，纺丝速率0.6mL/h，阴极和阳极间的距离是20cm的静电纺丝设备上纺...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁诗景，邹婷，江莉龙，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35