[发明专利]一种壳聚糖/有序介孔碳电极材料制备方法及电催化应用

说明书

本发明公开了一种壳聚糖/有序介孔碳电极材料制备方法及电催化应用，其特点是采用三嵌段共聚物为模板剂、木糖为碳源，利用简单、方便的水热法，经高温煅烧得到有序介孔碳；然后将丰富、廉价的天然生物高分子壳聚糖枝接到有序介孔碳上，从而制备出壳聚糖/有序介孔碳无金属电极材料，将其应用在环氧化合物与二氧化碳反应制备环状碳酸酯。本发明与现有技术相比具有电极材料不涉及重金属和贵金属，在环状碳酸酯的合成反应过程不涉及高温高压，电极材料易回收重复使用，且反应原子利用率高，原料绿色易得，对温室效应气体CO₂进行了有效利用等优点，是一种具有应用前景的电极材料。

技术领域

本发明涉及电化学有机合成技术领域，具体地说是一种壳聚糖/有序介孔碳电极材料的制备方法及其电催化合成环状碳酸酯的应用。

背景技术

自工业革命以来，化石燃料的燃烧导致全球每年排放超过300亿吨的二氧化碳。大气中二氧化碳浓度的增加不仅对全球气候产生重大影响，而且还会导致我们生态系统的显著变化。但它同时也是一种可再生、无毒、低成本、理想的C1原料（Chen J, Jin B, Dai w,et al. Catalytic fixation of CO₂ to cyclic carbonates overbiopolymerchitosan-grafted quarternary phosphonium ionic liquid as arecylablecatalyst[J]. Applied Catalysis A: General 2014 484 26–32.）。随着化石燃料的快速消耗和可预见的“C1危机”，将二氧化碳转化为工业上有用的化学物质具有环境保护和可持续化学双重意义。在这一领域最有前途的方法之一是通过环氧化合物和二氧化碳环加成生成环状碳酸酯[Dai W , Mao J , Liu Y , et al. Commercial PolymerMicrosphere Grafted TBD-Based Ionic Liquids as Efficient and Low-CostCatalyst for the Cycloaddition of CO₂ with Epoxides[J]. Catalysis Letters,2019. 149:699–712]。