一种基于含钴多金属氧簇电催化烯烃环氧化的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于含钴多金属氧簇电催化烯烃环氧化的方法。所述方法包括：以含钴多金属氧簇作为电催化剂，以水作为氧源，使包含烯烃的电化学反应体系通电，从而电催化烯烃进行环氧化反应制得环氧化合物。本发明专利技术提供的电催化烯烃环氧化的方法以含钴多金属氧簇为非贵金属电催化剂，在常温常压下完成烯烃环氧化获得环氧化合物，其反应条件比传统催化温和，并且价格低廉；本发明专利技术提供的电催化烯烃环氧化的方法利用水作为氧源，无需添加易爆的强氧化剂，在阳极实现烯烃环氧化制备环氧化合物，同时在阴极实现产氢作为副反应，为环氧化合物的制备提供了一种绿色且节能的方法，并且产物法拉第效率高，选择性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工催化，具体涉及一种基于含钴多金属氧簇电催化烯烃环氧化的方法。

技术介绍

1、环氧化合物是化工的重要中间体，目前主要通过催化烯烃环氧化合成，在此过程中存在以下问题：高温高压的反应条件造成高昂的操作成本和额外的能源消耗，均相催化剂在反应后分离困难，反应生成的有害氧化剂比如氯气、过氧化氢等容易造成环境污染甚至带来爆炸风险。近年来，随着世界经济和人类文明的飞速发展，电催化成为了推动能源改革的重要技术之一，目前已经延伸到应用于有机物催化氧化。电催化技术可以在低温低压下，利用水作为氧源实现非均相烯烃环氧化同时耦合产氢反应，有望克服以上传统环氧化合物合成过程中的问题，展现出非常重要的研究意义和应用前景。

2、目前研究者们面向烯烃环氧化开发电催化剂取得了一些初步进展。2019年，minjuchung等利用mnox纳米粒子首次实现了水作为氧源的电催化烯烃环氧化耦合产氢反应，其通过形成mn(iv)＝o活性位点将晶格氧直接转移进入环辛烯分子。但是这种晶格氧直接参与反应的方式会导致催化剂表面结构的重排，降低其稳定性。(j.am.chem.soc.，2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.含钴多金属氧簇在电催化烯烃环氧化反应中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述含钴多金属氧簇包括Weakley型含钴多金属氧簇和/或Keggin型含钴多金属氧簇，优选为Weakley型含钴多金属氧簇。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述含钴多金属氧簇包括[Co4(H2O)2(PW9O34)2]10-和[Co(H2O)(PW11O39)]5-中的任意一种或两种的组合。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述含钴多金属氧簇包括[Co4(H2O)2(PW9O34)2]10-。

5.一种基于含钴多金属氧簇电催...

【技术特征摘要】

1.含钴多金属氧簇在电催化烯烃环氧化反应中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述含钴多金属氧簇包括weakley型含钴多金属氧簇和/或keggin型含钴多金属氧簇，优选为weakley型含钴多金属氧簇。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述含钴多金属氧簇包括[co4(h2o)2(pw9o34)2]10-和[co(h2o)(pw11o39)]5-中的任意一种或两种的组合。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述含钴多金属氧簇包括[co4(h2o)2(pw9o34)2]10-。

5.一种基于含钴多金属氧簇电催化烯烃环氧化的方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括：使含钴多金属氧簇、碳粉充分混合于包含nafion的醇和水的混合溶液中，得到浆料，之后施加于基体上，制得工作电极。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述含钴多金属氧簇包括weakley型含钴多金属氧簇和/或keggin型含钴多金属氧簇，优选为weakley型含钴多金属氧簇。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述含钴多金属氧簇包括[co4(h2o)2(pw9o34)2]10-、[co(h2o)(pw11o39)]5-中的任意一种或两种的组合，优选包括[co4(h2o)2(pw9o34)2]10-。

10.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佩雷，汪子孺，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：