一种超高载量铜单原子催化剂及其制备方法和乙炔半氢化应用技术

本发明专利技术公开了一种超高载量铜单原子催化剂及其制备方法和乙炔半氢化应用，将含氮前驱体焙烧，得到聚合物氮化碳；将聚合物氮化碳加入到铜前驱体的乙醇分散液中，超声，得到混合料液，蒸发，得到粉料；将粉料在真空下进行焙烧，得到高载量负载型铜单原子催化剂。本发明专利技术制备的铜单原子催化剂用于电催化乙炔还原反应，材料载量组分最优的催化剂可以高选择性催化C<subgt;2</subgt;H<subgt;2</subgt;→C<subgt;2</subgt;H<subgt;4</subgt;（最高能达到C<subgt;2</subgt;H<subgt;4</subgt;法拉第效率＞98%），而且原子级分散的金属位点抑制了反应中的碳碳偶联，在测试全电流范围内丁二烯的法拉第效率可降低至0.5%以下，该催化剂在电催化乙炔加氢反应中表现出卓越的催化活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂制备，更具体地，涉及一种超高载量铜单原子催化剂及其制备方法和乙炔半氢化应用。

技术介绍

1、乙烯是非常重要的化工原料，是生产聚乙烯等聚合物的重要商品原料。然而，工业制取乙烯的过程中会不可避免地产生约0.5-3 %的乙炔，这些少量乙炔会在烯烃聚合过程中迅速毒化ziegler-natta聚合催化剂，大大降低目标聚合物产量。因此，对工业乙烯进行纯化、去除乙炔杂质尤为重要。目前主要通过乙炔的热催化加氢实现这一目标，但是该反应通常需要在较高的温度和压力(~200℃、~5bar)下进行；此外，氢气的大量消耗、价格高昂的钯基催化材料等问题也增加了该反应的应用成本

2、基于清洁可再生能源驱动的电化学乙炔还原工艺具有绿色、低能耗等特点，以水作为质子源可以避免过量氢气的参与，有望替代传统热催化工艺。铜单原子催化剂由于其低成本和高原子利用率已经被广泛应用，但是现有铜基单原子催化剂很难达到高负载量，不能满足应用需求。

技术实现思路

1、为解决现有技术中，铜基单原子催化剂很难达到高负载量的问题，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述含氮前驱体为双氰胺或三聚氰胺。

3.根据权利要求1所述的超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于，将含氮前驱体焙烧的条件为：先在550-560℃下焙烧1-3h，然后在500-510℃下焙烧5-7h，并重复500-510℃下焙烧5-7h 3-4次。

4.根据权利要求3所述的超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于，以1-3℃·min-1的升温速率升温至550-560℃；以4-6℃·...

【技术特征摘要】

1.一种超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述含氮前驱体为双氰胺或三聚氰胺。

3.根据权利要求1所述的超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于，将含氮前驱体焙烧的条件为：先在550-560℃下焙烧1-3h，然后在500-510℃下焙烧5-7h，并重复500-510℃下焙烧5-7h 3-4次。

4.根据权利要求3所述的超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于，以1-3℃·min-1的升温速率升温至550-560℃；以4-6℃·min-1的升温速率升温至500-510℃。

5.根据权利要求3所述的超高载量负载型铜单原子催化剂的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫哲，马驰，刘宣，何炽，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：