[发明专利]纳米氮碳材料及其制备方法和硫醚的催化氧化方法

说明书

本公开涉及一种纳米氮碳材料及其制备方法和硫醚的催化氧化方法。该硫醚的催化氧化方法包括：使硫醚在催化剂的存在下与过氧化物接触进行氧化反应，其中，所述催化剂含有纳米氮碳材料。本公开采用特殊的纳米氮碳材料催化硫醚的氧化反应，能够在温和的条件下实现对硫醚的选择性氧化，原料转化率和目标产物选择性较高。

技术领域

本公开涉及一种纳米氮碳材料及其制备方法和硫醚的催化氧化方法。

背景技术

砜类如二甲基亚砜(DMSO)是一种含硫有机化合物，常温下为无色透明液体，溶于水、乙醇、丙酮、乙醚和氯仿，并具有高极性、高吸湿性、可燃和高沸点非质子等特性。二甲基亚砜作为一种极性强的惰性溶剂，被广泛用作溶剂和反应试剂，例如，作为丙烯腈聚合反应中的加工溶剂和抽丝溶剂，作为聚氨酯的合成溶剂及抽丝溶剂，作为聚酰胺、氟氯苯胺、聚酰亚胺和聚砜的合成溶剂。此外，二甲基亚砜具有很高的选择性抽提能力，可用作烷烃与芳香烃分离的提取溶剂，例如：二甲基亚砜可用于芳烃或丁二烯的抽提。同时，在医药工业中，二甲基亚砜不仅可以直接作为某些药物的原料及载体，而且还能起到消炎止痛、利尿和镇静等作用，因此常作为止痛药物的活性组分添加于药物中。另外，二甲基亚砜也可作为电容介质、防冻剂、刹车油和稀有金属提取剂等。

二甲基亚砜一般采用二甲基硫醚氧化法制备，根据所使用的氧化剂和氧化方式的不同，现有的制备方法包括硝酸氧化法、过氧化物氧化法、臭氧氧化法、阳极氧化法和二氧化氮氧化法。

过氧化物氧化法的反应条件温和，设备和工艺路线简单，产物不需要碱进行中和，并且对环境基本无污染。但是，在过氧化物氧化法中，氧化剂的价格高且用量大，增加了二甲基亚砜的生产成本，限制了过氧化物氧化法的应用范围。因此，在采用过氧化物氧化法来氧化硫醚时，提高氧化剂的有效利用率，降低二甲基亚砜的生产成本是一个重要的课题。

发明内容

本公开的目的是提供一种纳米氮碳材料及其制备方法和硫醚的催化氧化方法，该纳米氮碳材料对硫醚的选择性氧化具有优异的催化性能。

为了实现上述目的，本公开的第一方面：提供一种纳米氮碳材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

a、将卤化物进行干燥处理得到干燥后的卤化物，然后将得到的干燥后的卤化物与胺类化合物混合后进行研磨处理得到第一混合物；

b、在保护气氛存在下，将步骤a得到的所述第一混合物在密闭容器内进行热处理，得到第二混合物；

c、将步骤b得到的第二混合物冷却后进行洗涤干燥得到纳米氮碳材料。

可选地，步骤a中，所述卤化物和所述胺类化合物的摩尔比为1:(0.1～10)，优选为1：(0.2～5)。

可选地，步骤a中，所述卤化物为氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化铍、氯化镁、氯化钡、溴化锂、溴化钠、溴化钾、溴化铍、溴化钙、溴化镁或溴化钡，或者它们中的两种或三种的混合物，优选为氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化铍、氯化钙、氯化镁或氯化钡，或者它们中的两种或三种的混合物，更优选为氯化钠和氯化铍的混合物、氯化钾和氯化锂的混合物、氯化钠和氯化钙的混合物。

可选地，步骤a中，所述胺类化合物为单氰胺、双氰胺、三聚氰胺或碳酰胺，或者它们中的两种或三种的混合物，优选为三聚氰胺和/或双氰胺。

可选地，步骤b中，所述保护气氛为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气，或者它们中的两种或三种的混合物。

可选地，步骤a中，所述干燥处理的条件为：温度为60～200℃，优选为80～180℃；时间为1～12h，优选为2～10h。

可选地，步骤b中，所述热处理的条件为：温度为300～800℃，优选为350～750℃，时间为0.1-24h，优选为0.5-10h；