[发明专利]一种多孔型仿生催化材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种多孔型仿生催化材料，其特征在于：将壳聚糖(CTS)溶于乙酸溶液，搅拌加入氨水成粘稠胶体，再加入四(对羧基苯基)金属卟啉乙醇溶液，搅拌，抽滤获得有色胶体，将NH₄HCO₃溶液加入有色胶体并搅拌均匀，烘干，再真空干燥制得多孔型仿生催化材料，主要原料组成和质量份数为：

壳聚糖：17.6份；冰醋酸8.78份；氨水0.0878份；四(对羧基苯基)金属卟啉0.0176份；碳酸氢铵43.9份；蒸馏水500份和乙醇100份。

2.根据权利要求1所述的一种多孔型仿生催化材料，其特征在于：所述的多孔型仿生催化材料包括四(对羧基苯基)金属钴卟啉、四(对羧基苯基)金属锰卟啉和四(对羧基苯基)金属铁卟啉。

3.根据权利要求1所述的一种多孔型仿生催化材料，具有如下结构特征：

其中：M=Mn、Co、Fe；

4.根据权利要求1所述的一种多孔型仿生催化材料的制备方法，其特征在于：包括由壳聚糖(CTS)溶于乙酸溶液，加入氨水至pH=6.5-7，产生粘稠胶体，再通过滴液漏斗缓慢加入金属卟啉的乙醇溶液，搅拌24h后，抽滤获得有色胶体，加入NH₄HCO₃溶液，搅拌均匀，在红外灯下烘干，再真空干燥制得多孔型仿生催化材料，主要工艺步骤是：

(1)先在反应容器中加入乙酸溶液，加入粉末状的壳聚糖(CTS)，启动搅拌器高速搅拌1小时，待其完全溶解后得胶体；

(2)搅拌下向步骤(1)的胶体滴加氨水至溶液的pH=6.5-7，搅拌，获得粘稠胶体；

(3)向反应器中加入四(对羧基苯基)金属卟啉乙醇溶液，在搅拌过程中，壳聚糖(CTS)和金属卟啉进行酸碱反应和配位反应；

(4)将步骤(3)制得的有色胶体，加入NH₄HCO₃溶液，然后用红外灯加热使其发生分解反应放出气泡产生孔隙；

(5)真空干燥除去水份制得多孔型仿生催化材料。

5.根据权利要求4所述的一种多孔型仿生催化材料的制备方法，其特征在于：所述的酸碱反应和配位反应在室温下进行，反应时间24h。

6.根据权利要求4所述的一种多孔型仿生催化材料的制备方法，其特征在于：所述的红外光加热控制在56-65℃温度下进行。

7.根据权利要求4所述的一种多孔型仿生催化材料的制备方法，其特征在于：所述的真空干燥控制温度56-65℃，真空度≤0.012MPa，时间5～8h。

8.根据权利要求1-3任何一项所述的一种多孔型仿生催化材料，其特征在于：应用于催化空气氧化环己烷生产环己酮和环己醇。

9.根据权利要求8所述的一种多孔型仿生催化材料的应用，其特征在于：应用方法是将环己烷加入高压反应釜中，搅拌转速控制在150～250转/分钟，再加入多孔型仿生催化材料，升温，当温度达到150～165℃，然后通入干燥空气，空气压力控制在0.7～1.0MPa，空气流量为0.02～0.04m³/h，进行氧化反应，反应时间控制在3.0～4.5h。