[发明专利]一种C3N4载酸碱双功能MOFs基复合催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种C₃N₄载酸碱双功能MOFs基复合催化剂，其特征在于，所述氮化碳载酸碱双功能MOFs基复合催化剂是通过在氮化碳表面接多巴胺改性，再通过改性的水热合成法(MHT法)在C₃N₄@PDA表面负载酸碱双功能MOFs形成；所述的氮化碳载酸碱双功能MOFs基复合催化剂是片状载体上面负载400～700nm的固体颗粒；所述的氮化碳载酸碱双功能MOFs基复合催化剂总酸度值为1.09～1.38mmol·g^-1，总碱度值为0.56～0.62mmol·g^-1。

2.一种C₃N₄载酸碱双功能MOFs基复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、将氮化碳加入溶有盐酸多巴胺的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，将混合体系在水浴中搅拌反应；反应后的产物离心分离收集，用去离子水洗涤；洗涤后的产物离心收集，真空干燥，得到C₃N₄@PDA复合材料；

步骤2、将称量好的锆盐、2-氨基对苯二甲酸以及2-磺酸基对苯二甲酸单钠溶于弱酸性溶液中，然后加入C₃N₄@PDA复合材料，将混合体系放于水浴中反应，将反应结束后制得的产品离心分离并用去离子水洗涤，洗涤后用低沸点溶剂浸泡，再离心分离；离心后得到的固体产物在真空干燥箱中真空干燥，即得到C₃N₄@PDA@UiO-66-NH₂-SO₃H催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种C₃N₄载酸碱双功能MOFs基复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的氮化碳、盐酸多巴胺、缓冲溶液的用量比为(1～3)g：(250～750)mg：(250～750)mL。

4.根据权利要求2所述的一种C₃N₄载酸碱双功能MOFs基复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述水浴反应的温度为20～40℃，反应时间为(12～36)h；所述洗涤为用去离子水洗涤3次，所述真空干燥温度为60～120℃。

5.根据权利要求2所述的一种C₃N₄载酸碱双功能MOFs基复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述C₃N₄@PDA复合材料、锆盐、2-氨基对苯二甲酸、2-磺酸基对苯二甲酸单钠、弱酸性溶液的用量比为(30～3600)mg：(0.05～9.3)g：(0.02～2.61)g：(0.03～3.86)g：(5～600)mL；所述弱酸性溶液中，水和酸的体积比为3/2。

6.根据权利要求2或5所述的一种C₃N₄载酸碱双功能MOFs基复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述锆盐为氯化锆、硝酸锆、硝酸氧锆、氯氧化锆中的一种；弱酸性溶液中，溶剂为甲酸或乙酸；所述低沸点溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇中的一种。

7.根据权利要求2所述的一种C₃N₄载酸碱双功能MOFs基复合催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述水浴反应的温度为80～100℃，反应时间为12～36h；低沸点溶剂浸泡时间为2天，所述真空干燥温度为60～120℃。

8.权利要求1所述的C₃N₄载酸碱双功能MOFs基复合催化剂的用途，其特征在于，所述的氮化碳载酸碱双功能MOFs基复合催化剂应用于二甲基亚砜溶剂体系中催化葡萄糖脱水转化为5-HMF的反应。