[发明专利]碳基催化剂及其制备方法和应用以及乙苯脱氢制备苯乙烯的方法

权利要求书

1.一种碳基催化剂，其特征在于，该碳基催化剂包括载体及负载在载体上的活性组分，所述活性组分包括纳米金刚石以及改性元素，所述改性元素选自氮元素、磷元素和硼元素中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的碳基催化剂，其中，所述载体为碳化硅，优选为β-SiC。

3.根据权利要求1所述的碳基催化剂，其中，以所述活性组分的总量为基准，改性元素的含量为0.5-45重量％，优选为20-38重量％；

优选地，所述改性元素包括氮元素和/或磷元素，优选包括氮元素和磷元素，进一步优选地，氮元素和磷元素的质量比为(1-40)：1，优选为(3-33)：1。

4.根据权利要求1所述的碳基催化剂，其中，所述碳基催化剂的比表面积为50-240m²/g；

优选地，所述活性组分的粒径为1-10nm。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的碳基催化剂，其中，以碳基催化剂的总量为基准，所述活性组分的含量为20-60重量％，所述载体的含量为40-80重量％；

优选地，以碳基催化剂的总量为基准，所述活性组分的含量为35-50重量％，所述载体的含量为50-65重量％。

6.一种碳基催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纳米金刚石、含改性元素的化合物、葡萄糖、分散剂以及溶剂混合，得到活性组分悬浊液；所述含改性元素的化合物选自氮源、硼源和磷源中的至少一种；

(2)将载体浸渍于步骤(1)所述的活性组分悬浊液中，依次进行干燥、预煅烧和煅烧。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述分散剂选自柠檬酸、柠檬酸铵和聚乙二醇中的至少一种，优选为柠檬酸；

优选地，所述分散剂与纳米金刚石质量比为0.5-2：1，优选为1-1.5：1。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述葡萄糖与纳米金刚石质量比为0.5-1.5：1，优选为0.8-1.2：1。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其中，

所述载体为碳化硅，优选为β-SiC；

所述溶剂为水和/或有机溶剂；

所述氮源选自碳酸铵、硫酸铵、尿素和氨水中的至少一种，优选为碳酸铵；

所述硼源选自硼酸和/或四硼酸钠，优选为硼酸；

所述磷源选自磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和磷酸铵中的至少一种，优选为磷酸二氢铵；

优选地，所述含改性元素的化合物为氮源和/或磷源，优选为氮源和磷源，进一步优选地，以氮元素计的氮源和以磷元素计的磷源的用量质量比为(1-40)：1，优选为(3-33)：1；

优选地，步骤(1)所述混合在超声条件下进行，超声时间为10-200min，优选为20-60min。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其中，纳米金刚石、含改性元素的化合物的用量使得，制得的催化剂中，以纳米金刚石和改性元素的总量为基准，改性元素的含量为0.5-45重量％，优选为20-38重量％；

纳米金刚石、含改性元素的化合物和载体的用量使得，制得的催化剂中，以催化剂的总量为基准，纳米金刚石和改性元素的含量为20-60重量％，优选为35-50重量％；载体的含量为40-80重量％，优选为50-65重量％。