[发明专利]CuCo-N/C纳米催化剂的制备方法及其催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的应用

权利要求书

1.CuCo-N/C纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制备再生丝素溶液，记为RSF，备用；

将蚕茧剪成大小均匀的片状，加入到0.02M无水碳酸钠溶液中煮沸30分钟，得到再生丝素；将再生丝素用去离子水清洗三遍，室温下自然干燥三天后加入到9.3M的溴化锂溶液中，在60℃烘箱中保温4小时后透析三天去除溴化锂，离心去除不溶性杂质，即得到再生丝素溶液；其中RSF的质量浓度为4-5％；

步骤2、制备Cu-Co双金属纳米粒子胶体：

将一定量的铜盐和钴盐加入到制备好的再生丝素溶液中，通过调节溶液的pH值至10.86～11.03增加再生丝素溶液与Cu-Co双金属的螯合能力，在室温下搅拌反应，即可得到Cu-Co双金属纳米粒子胶体；所述铜盐为Cu(NO₃)₂·2H₂O，钴盐为Co(NO₃)₂·6H₂O，金属Cu和Co的质量比为6:4；

步骤3、冻干、碳化制备CuCo-N/C掺杂型双金属纳米催化剂：

将一定量步骤2制备的Cu-Co双金属纳米粒子胶体进行冻干，取出后在800～1000℃碳化温度下保温4h，得到CuCo-N/C掺杂型双金属纳米催化剂。

2.如权利要求1所述的CuCo-N/C纳米催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，调节溶液的pH值为：利用50％NaOH水溶液调节反应溶液的pH值，搅拌反应的时间为24h。

3.如权利要求1所述的CuCo-N/C纳米催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，冻干温度为-85℃；冻干时间为3-5天。

4.CuCo-N/C纳米催化剂，其特征在于，是通过权利要求1～3任一项所述制备方法制得的，所述催化剂中，Cu-Co双金属纳米粒子的负载量为载体再生丝素质量的10％。

5.将权利要求4所述的CuCo-N/C纳米催化剂用于催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的用途。

6.如权利要求5所述的用途，其特征在于，步骤为：

首先将氢氧化钠加入到配制好的一定浓度的1,2-丙二醇水溶液中，形成混合溶液，然后加入一定质量的CuCo-N/C纳米催化剂，将该反应原液加入快开式高压反应釜并通入氧气除去其中的空气，检查密封性后通入一定压力氧气，开启搅拌装置和加热装置，达到指定温度后开始计时，反应一定时间后，停止反应，反应产物经过滤、酸化处理，采用高效液相色谱和气相色谱分析并计算结果。

7.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述混合溶液中，所用1,2-丙二醇水溶液的浓度为0.16-0.48mol/L，氢氧化钠的浓度与1,2-丙二醇的浓度比为0.5-3:2；

氧气压力为0.1-2MPa，搅拌的转速为800rpm，催化反应温度为80-160℃，催化反应时间为1-8h，所述混合溶液和CuCo-N/C纳米催化剂的用量比例为40mL：0.05-0.15g。