[发明专利]一种氧化催化材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化催化材料及其制备方法，该方法包括：将量子碳点与碱性有机化合物混合，得到第一混合物；将第一混合物、硅源和活性中心源混合，得到第二混合物；在耐热密闭容器内、惰性气氛下，使第二混合物在120‑250℃下进行水热反应6‑96小时，得到水热反应的产物，回收固体。本发明的方法成本低，利于工业化大规模生产，制备方法具有较优的重复性和稳定性，得到的氧化催化材料性能优异。

技术领域

本发明涉及一种氧化催化材料及其制备方法。

背景技术

绿色催化新材料是上世纪八十年代初开始开发的，其不但具有催化氧化作用，而且还具有择形作用和优良的稳定性。由于在有机物的氧化反应中，可采用无污染的低浓度过氧化氢作为氧化剂，避免了氧化过程工艺复杂和污染环境的问题，具有传统氧化体系无可比拟的节能、经济和环境友好等优点，并具有良好的反应选择性，因此具有极大的工业应用前景。但目前其合成方法的重复性和稳定性以及成本等方面不是十分理想。所以，改进相应合成方法是材料开发的关键。碳纳米材料是指颗粒尺寸在纳米级(1～100nm)的细小碳颗粒，它在光学、电学、磁性等方面也具有量子效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等特殊性质。2004年发现的颗粒小于10nm的细小碳纳米颗粒首次被命名为量子点，它是一种新型的纳米尺度碳材料，可应用于能源利用、环境保护、光伏器件等相关领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化催化材料及其制备方法，该方法可以制备得到具有更优催化活性的氧化催化材料。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制备氧化催化材料的方法，该方法包括：

a、将量子碳点溶液与碱性有机化合物混合，得到第一混合物；

b、将硅源、活性中心源与所述第一混合物混合，得到第二混合物；

c、在耐热密闭容器内、惰性气氛下，使所述第二混合物在120-250℃下进行水热反应6-96小时，得到所述水热反应的产物，回收固体。

可选地，步骤a中，所述量子碳点溶液与所述碱性有机化合物用量的重量比为(0.1-10)：(1-100)，优选为(0.1-10)：(5-50)。

可选地，步骤b中，所述第一混合物、所述硅源和所述活性中心源用量的重量比为100：(1-25)：(0.01-2)，优选为100：(2-10)：(0.05-0.5)。

可选地，步骤d中，所述水热反应的压力为1-10MPa，优选为2-5MPa；

使所述第二混合物在140-180℃下进行水热反应10-90小时。

可选地，所述碱性有机化合物选自尿素、季铵碱类化合物、脂肪胺类化合物和醇胺类化合物的一种或几种；

所述季铵碱类化合物为四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵，或者为它们中的两者或三者的组合；

所述脂肪胺类化合物为乙胺、正丁胺、丁二胺或己二胺，或者为它们中的两者或三者的组合；

所述醇胺类化合物为单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺，或者为它们中的两者或三者的组合。

可选地，所述硅源为有机硅源和/或无机硅源；

所述有机硅源选自有机硅酸酯，优选为正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、正硅酸丙酯、正硅酸甲酯和正硅酸异丙酯；

所述无机硅源选自硅胶、硅溶胶、硅凝胶和水玻璃中的一种或几种。

可选地，所述活性中心源选自钛源、铁源、铬源和钒源中的一种或几种；

优选地，所述活性中心源选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、氯化钛、硫酸钛、钒酸盐、铬酸盐、铁酸盐、钛酸盐、钛酸酯、环烷酸铁和乙酰丙酮铬中的一种或几种。