一种石墨烯包覆固体酸催化剂及制备方法技术

技术编号:33092945 阅读:27 留言:0更新日期:2022-04-16 23:22
本发明专利技术公开了一种石墨烯包覆固体酸催化剂及制备方法。该方法在传统固体酸催化剂制备的基础上,以石墨烯碳层为壳,传统固体酸催化剂为核,构件石墨烯包覆固体酸催化剂,可用于芳烃化合物的催化硝化,兼具石墨烯碳材料的化学稳定性以及固体酸催化剂的高活性。本发明专利技术催化剂活性高,性能稳定,适用范围广,具有显著的应用推广价值。应用推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯包覆固体酸催化剂及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种石墨烯包覆固体酸催化剂及制备方法,特别是一种替代传统硫酸催化硝化芳烃化合物制备硝基化合物的固体酸催化剂及制备方法。

技术介绍

[0002]通常,芳烃化合物的硝化反应是芳烃化合物与混酸混合进行的,如苯硝化制硝基苯、氯苯硝化制硝基氯苯、甲苯硝化制二硝基甲苯等,均采用硝酸和硫酸组成的混酸在等温或绝热条件下反应制得,生产过程中对设备腐蚀严重,产生大量的液体废酸,废酸处理易造成环境污染,也极大的降低了生产效益。
[0003]固体酸催化剂催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位,称酸中心。固体酸克服了液体酸的缺点,具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点,可在较高温度范围内使用,扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围,因此固体酸催化剂具有广阔的应用前景。
[0004]虽然固体酸催化剂相比传统液体酸具有显著的优势,但也存在一些不足,比如在低温下活性低导致反应缓慢,高温下副反应增多,活性组分流失快,催化剂容易失活,寿命短本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯包覆固体酸催化剂,其特征在于所述石墨烯包覆固体酸催化剂比表面积800~1000m2/g,50~100nm孔径≥80%,酸度4~6mmol H
+
/g,用于芳烃化合物的催化硝化反应。2.根据权利要求1所述石墨烯包覆固体酸催化剂的制备方法,其特征制备过程包括以下步骤:(1)将氨水雾化添加至超重力作用下的金属盐水溶液中沉淀,然后洗涤、干燥、碾磨得到20~30nm颗粒(A);(2)将步骤(1)得到的颗粒(A)加入多环芳烃、络合剂充分混合,高温碳化处理得到石墨烯包覆中间产物(B);(3)步骤(2)得到的石墨烯包覆中间产物(B)进行H2SO4循环浸渍,过滤、干燥、焙烧后得到所述石墨烯包覆固体酸催化剂。3.根据权利要求2所述石墨烯包覆固体酸催化剂的制备方法,其特征是所述金属包括Ti、Zr、Fe、Co中的至少两种以上。4.根据权利要求2所述石墨烯包覆固体酸催化剂的制备方法,其特征是所述超重力作用条件为:1000~2000rpm。5.根据权利要求2所述石墨烯包覆固体酸催化剂的制备方法,其特征是所述氨水添...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨忠林季峰崎任磊赵思远黄伟张蓉蓉金钢
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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