[发明专利]一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）制备石墨烯掺杂的聚苯乙烯，所述聚苯乙烯的体积孔隙率≥75%：

（2）填充氧化铝溶胶并干燥：

（3）焙烧：

（4）制备Au-Cu镀液：

（5）双向脉冲电沉积Au-Cu，

所述催化剂为Au-Cu合金/石墨烯-氧化铝催化剂，所述催化剂为块状结构，所述氧化铝为γ-Al₂O₃，所述Au-Cu合金以AuCu3、AuCu或Au3Cu中的一种或多种形式存在，石墨烯在催化剂中负载量为10-20wt.%。

2.如权利要求1所述的一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂的制备方法，其特征在于步骤（1）的过程如下：（a）使用NaOH溶液和去离子水多次洗涤苯乙烯和二乙烯苯试剂；（b）将适量Span 80和AIBN装入三口烧瓶中，并加入洗涤后的苯乙烯和二乙烯苯然后使用输液管，将60-80ml去离子水逐步缓慢加入三口烧瓶并伴有搅拌，所述去离子水的滴加时间为2-3h，去离子水滴加完毕后，加入石墨烯，继续搅拌3-4h，获得灰白色乳液；（c）将上述灰白色乳液填满于口径为4-6cm口径的试管内，密封烘干聚合18h，获得石墨烯掺杂的灰色棒状聚苯乙烯，然后冷风干燥。

3.如权利要求2所述的一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂的制备方法，其特征在于所述石墨烯预先经过100^oC混酸回流处理5h，所述混酸为体积比为2.5:1的98wt.%的H₂SO₄和65%-67wt.%的HNO₃混酸。

4.如权利要求1所述的一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂的制备方法，其特征在于步骤（2）的过程如下：(a)称取2.5g拟薄水铝石在搅拌条件下分批加入到40 mL去离子水中，剧烈搅拌2 h后，加入1.5 mol/LHNO₃，将生成半透明的氧化铝水溶胶，继续搅拌7h；(b)将步骤（1）中获得石墨烯掺杂的聚苯乙烯置于氧化铝水溶胶中，使用真空水泵抽真空填充1.5h，然后75 ^oC烘箱中干燥，重复填充﹑干燥5次。

5.如权利要求1所述的一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂的制备方法，其特征在于步骤（3）的过程如下：在氮气保护的惰性气氛条件下，于600 ^oC焙烧24 h。

6.如权利要求1所述的一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂的制备方法，其特征在于步骤（4）的Au-Cu镀液组成为：5-9g/L KCN、0.5-1g/L Au(CN)2K、1.5-3g/L Cu(CN)2K、3-7g/LEDTA-2Na，余量为去离子水，使用氨水调节pH=9.8±0.1。

7.如权利要求1所述的一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂的制备方法，其特征在于步骤（5）的Au-Cu镀液组成为：正向脉冲电流密度0.1-0.5A/dm²,占空比30%，负向脉冲电流密度0.1-0.5A/dm2,占空比50%，温度40^oC，时间1-3min，磁力搅拌200-300rpm。

8.如权利要求1所述的一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂的制备方法，其特征在于所述合金Au-Cu合金/石墨烯-氧化铝催化剂在320^oC下，空速30000mL^.g^-1h^-1，丙烯转换率为93.3%，丙烯醛的收率为86.0%，丙烯醛的选择性为91.2%，丙烯酸的选择性为4.7%，其他4.1%。

9.一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂，其特征在于所述催化剂通过权利要求1-8任一项制备方法获得。

10.如权利要求9所述的一种丙烯氧化制备丙烯醛催化剂，其特征在于所述催化剂中所述Au-Cu合金活性组分仅高度分散于石墨烯表面。