[发明专利]一种氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂，其特征在于催化剂载体为改进的Hummers法制备的氧化石墨烯，配体为席夫碱，活性组分为钯盐；所述的活性组份钯盐中的钯的负载量为催化剂总质量的5.0～10.0 %，氧化石墨烯的直径为1～5μm，厚度为0.8～1.2 nm，钯纳米粒子的粒径为3～8 nm；所述的催化剂载体由如下制备方法得到；将200～300份的浓硫酸冷却到0±0.5 ℃，加入5～15 份石墨粉和5～15 份硝酸钠，在搅拌作用下缓慢加入30～50份的高锰酸钾，维持体系温度不超过20℃，搅拌均匀后放入35±2℃的水浴中反应120～180 min，再加入500～1000 份去离子水，使得体系温度不超过98℃，继续搅拌15～30 min；分别加入600～800 份去离子水和50～100 份的质量浓度为30% H₂O₂，过滤，用1 mol·L^-1的HCl洗涤滤滤饼至滤液中不能测出SO4^2-，再用去离子水洗成中性，离心分离后所得催化剂载体试样，经冷冻干燥后即得到黑色的氧化石墨烯粉末。

2.一种氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂的制备方法，其特征在于制备方法包括下述步骤：

⑴ 确定催化剂载体

催化剂载体采用改进的Hummers法制备的氧化石墨烯，制备方法如下；将200～300份的浓硫酸冷却到0±0.5 ℃，加入5～15 份石墨粉和5～15 份硝酸钠，在搅拌作用下缓慢加入30～50份的高锰酸钾，维持体系温度不超过20℃，搅拌均匀后放入35±2℃的水浴中反应120～180 min，再加入500～1000 份去离子水，使得体系温度不超过98℃，继续搅拌15～30 min；分别加入600～800 份去离子水和50～100 份的质量浓度为30% H₂O₂，过滤，用1 mol·L^-1的HCl洗涤滤滤饼至滤液中不能测出SO4^2-，再用去离子水洗成中性，离心分离后所得催化剂载体试样，经冷冻干燥后即得到黑色的氧化石墨烯粉末；氧化石墨烯的直径为1～5μm，厚度为0.8～1.2 nm；

⑵ 酰胺化的氧化石墨烯的制备：

将0.1～0.5 份所述氧化石墨烯入到100～400 份的脂肪族胺或芳香族胺的氮，氮二甲基甲酰胺溶液中，其中脂肪族胺或芳香族胺占溶液的质量百分比1.0～10.0 %，超声振荡120～240 min，加入1～5份的二环己基碳酰亚胺和1～5份的N-羟基琥珀酰亚胺，继续超声60～120 min；在温度为60～80 ℃的条件下搅拌反应360～720 min，冷却至室温后产物经离心分离后，依次用乙醇和蒸馏水洗涤，直至洗脱液呈中性；经冷冻干燥后得到黑色粉体即为酰胺化的氧化石墨烯；

⑶ 氧化石墨烯负载席夫碱的制备：

将0.1～0.5份的酰胺化的氧化石墨烯加入到100～400份的含醛基化合物或酮基化合物的乙醇溶液中，含醛基化合物或羰基化合物的乙醇溶液的质量浓度为5.0～10.0 %，超声振荡60～120 min，在回流温度下搅拌反应360～720 min，冷却至室温后产物经离心分离后，依次用乙醇和蒸馏水洗涤，直至洗出液中检测不出醛基化合物或酮基化合物，经冷冻干燥后得到的黑色粉体即为氧化石墨烯负载席夫碱；

⑷ 氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂的制备：

活性组分为钯盐，将0.1～0.5份的所述的氧化石墨烯负载席夫碱加入到50～100份钯盐的乙醇溶液中，钯盐的乙醇溶液的质量浓度为0.1～5.0 %，室温反应720～1440 min后磁分离过滤，冷冻干燥后得到的黑色粉体即为氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂；氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂中的钯负载量为催化剂总质量的5.0～10.0 %；

所述的份为质量份；min为分钟。

3.如权利要求2所述的一种氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂的制备方法，其特征在于步骤2所述的脂肪族胺为脂肪族多元胺及衍生物，包括多乙烯多胺，乙二胺，丙二胺，丁二胺，己二胺；芳香族胺为对苯二胺，邻苯二胺，间苯二胺及它们的衍生物中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的一种氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂的制备方法，其特征在于所述的多乙烯多胺为二乙烯三胺或三乙烯四胺。

5.如权利要求2所述的一种氧化石墨烯负载席夫碱钯催化剂的制备方法，其特征在于步骤3所述的含醛基化合物为芳香族醛或杂环醛。