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一种近红外光热催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:30523793 阅读:155 留言:0更新日期:2021-10-27 23:08
本发明专利技术提供了一种近红外光热催化剂及其制备方法和应用,属于催化剂材料领域。本发明专利技术将近红外(NIR)光热效应引入到复合催化剂中,基于路易斯酸度和结构优先性,选择钴和铈单取代的Keggin型多金属氧簇(POM)静电结合到支化聚乙烯亚胺(PEI)共价接枝的氧化石墨烯(GO)载体上,形成NIR光热催化剂。PEI既是GO和POM的连接剂,也是路易斯碱,从而充当CO2的吸附剂,而SiWCo和SiWCe则充当路易斯酸催化环加成反应,GO基质不仅整合了吸附剂和催化中心以实现协同催化,而且还提供NIR光热用于局部加热,使得该催化剂在温和的温度和大气条件下以非常高的转化频率加速实现了CO2和环氧化物的环加成反应。反应。反应。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外光热催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及催化剂材料制备
,尤其涉及一种近红外光热催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]人类活动导致的CO2排放量不断增加,带来了严重的环境问题,威胁着人类的生活条件。为了减少碳排放,化学中可采用的方法之一是将CO2高效转化为高附加值的产品。因此,CO2作为一种廉价且丰富的C1资源用于生产各种有价值的化学品变得非常受欢迎。然而,CO2的转化仍然需要消耗能量。光催化加氢/光热加氢和电催化加氢已被证明是非常有效的方法。已经生产了一系列还原产物,如一氧化碳、碳酸氢盐、甲酰胺、甲醇,甚至甲烷等。目前使用的光源主要是紫外线和可见光(UV

vis)以及高能量的模拟太阳光谱。但事实上,从有机合成的角度来看,将太阳光谱的利用扩展到更长的波长方面的工作是非常有限的。
[0003]从可持续化学的角度来看,CO2与环氧化物的环加成生成的环状碳酸酯代表了一种有前途的消耗温室气体的途径,不仅可以实现高原子经济性反应,还可以获得二次电池中的电解质、聚碳酸酯单体和精细化学品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外光热催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将氧化石墨烯分散液和脱水剂混合,得到GO溶液;将所述GO溶液和支化聚乙烯亚胺混合后干燥,得到GO

PEI载体;将所述GO

PEI载体与水混合后调节pH值为2~4.5,滴加单取代的Keggin型POM水溶液,进行离子替换反应,得到所述近红外光热催化剂,所述单取代的Keggin型POM水溶液的溶质为K6SiW
11
Co(H2O)O
39
或H4SiW
11
Ce(H2O)4O
39
。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述GO

PEI载体中GO与PEI的摩尔比为5:1、1:1、1:5、1:10、1:20、1:40或1:100。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述支化聚乙烯亚胺的M
w
为1800。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述调节pH值使用盐酸溶液,所述盐酸溶液的浓度为1.0mol/L。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述离子替换反应的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴立新陈晓飞李豹
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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