CuO活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂及制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了CuO活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，具体为：以铜盐和苯三甲酸为原料，然后加入氮源前驱体，采用水热法制得N/Cu‑MOF；然后用氢氧化钾溶液进行刻蚀，氧化，最终制得CuO活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂。本发明专利技术制得的CuO/N‑C催化剂能用于电催化乙炔半氢化反应中，其在大流下仍可保持较高的法拉第效率和选择性，且杂原子N作为强供电子配体，可有效促进乙炔半氢化反应过程中反应物乙炔的吸附和产物乙烯的脱附，可显著提升乙烯的选择性和法拉第效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂制备，具体涉及cuo活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，还涉及cuo活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂及应用。

技术介绍

1、乙炔选择性加氢制乙烯已成为煤基化学品高附加值化的新方法。商用的工业化催化剂以贵金属钯催化剂为主，催化温度在50～80℃为最佳活性区间，当催化剂超过85℃后，其选择性会急剧下降，同时在乙炔催化加氢的过程中需要通入大量氢气，反应物乙炔的转化率大于90％，反应产物乙烯的选择性在85％左右。因此，开发以煤基乙炔为原料，在常温常压下以水为氢源，基于可再生电能的乙炔加氢制乙烯过程(c2h2+2h2o+2e-→c2h4+2oh-)对于实现煤炭资源清洁高效利用具有重要的意义。然而，在较大电流密度条件下，电催化乙炔半氢化过程中较低的法拉第效率、乙烯选择性和催化剂稳定性以及强竞争的析氢反应一直是阻碍该工艺实际应用的核心问题。因此，设计一种高性能电催化乙炔半氢化催化剂成为目前研究的重点。

2、现有乙炔半氢化催化剂的制备方法包括：(1)浸渍法：将活性金属(如pd、ag、cu等)前驱体溶液浸渍到载体(如al2o3、sio2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.CuO活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，以铜盐和苯三甲酸为原料，然后加入氮源前驱体，采用水热法制得N/Cu-MOF；然后用氢氧化钾溶液进行刻蚀，氧化，最终制得CuO活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂。

2.如权利要求1所述的CuO活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

3.如权利要求2所述的CuO活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1中，铜盐、苯三甲酸与氮源前驱体的质量比为0.3～1.5：0.1～0.8：0.1～0.5；铜盐为硝酸铜、硫酸铜、碳酸铜、氯化铜中的任意一种；氮源前驱...

【技术特征摘要】

1.cuo活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，以铜盐和苯三甲酸为原料，然后加入氮源前驱体，采用水热法制得n/cu-mof；然后用氢氧化钾溶液进行刻蚀，氧化，最终制得cuo活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂。

2.如权利要求1所述的cuo活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

3.如权利要求2所述的cuo活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1中，铜盐、苯三甲酸与氮源前驱体的质量比为0.3～1.5：0.1～0.8：0.1～0.5；铜盐为硝酸铜、硫酸铜、碳酸铜、氯化铜中的任意一种；氮源前驱体为聚乙烯吡咯烷酮、三聚氰胺、吡唑中的任意一种。

4.如权利要求2所述的cuo活性位点修饰氮掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1.2中，水热反应时间为10～36h，水热反应温度为50～120℃；离心速率为5000～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：简选，杜子富，张咪咪，谢小米，李左思，高晓明，付峰，高楼军，吕磊，
申请(专利权)人：延安大学，
类型：发明
国别省市：