[发明专利]一种双功能氧化石墨烯催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种双功能氧化石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将氧化石墨烯添加到磺化剂溶液中，将混合溶液在70℃和在N₂下剧烈搅拌回流，回流所得的悬浮液经过离心和洗涤后，冷冻干燥，得到单功能氧化石墨烯；

2)将单功能氧化石墨烯添加到乙二醇中，超声震荡后，加入贵金属氯化物，再调节pH至13，然后将溶液升温至120℃并与还原剂的乙二醇溶液混合；其中，还原剂为NaBH₄、KBH、水合肼和聚胺中的一种或多种；还原剂占贵金属氯化物的质量比为3～8％；

3)将步骤2)所得溶液在120℃下回流，冷却至室温后，向溶液逐滴滴入去离子水，并调节pH至步骤1)的pH值，然后经过过滤水洗，真空干燥后得到双功能氧化石墨烯催化剂。

2.如权利要求1所述的双功能氧化石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，氧化石墨烯的碳原料为炭黑、煤、石墨、烟煤、碳纤维和焦炭中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的双功能氧化石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述磺化剂溶液为氯磺酸溶液、发烟硫酸溶液和烷基磺内酯溶液中的一种或几种；所述磺化剂溶液的浓度为0.5～3mol/L；剧烈搅拌回流的时间为24h；冷冻干燥的时间为24h。

4.如权利要求1所述的双功能氧化石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述乙二醇溶液的浓度为1～3mg/mL。

5.如权利要求1所述的双功能氧化石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述贵金属氯化物中的贵金属金属为钌、铑、铂和钯中的一种或几种；贵金属氯化物的浓度为10～20mg/mL。

6.如权利要求1所述的双功能氧化石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述双功能氧化石墨烯催化剂的粒径≤20nm，平均孔径≥20nm，比表面为200～300m²/g。

7.如权利要求1所述的双功能氧化石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述双功能氧化石墨烯催化剂中的硫含量为5～6％，金属含量为1～3％。

8.一种双功能氧化石墨烯催化剂，其特征在于，由权利要求1～7任一所述的制备方法制成。

9.如权利要求8所述的双功能氧化石墨烯催化剂的应用，其特征在于，所述双功能氧化石墨烯催化剂在醚化-氧化反应、转酯化-加氢反应和脱水-加氢反应中的应用。

10.如权利要求8所述的双功能氧化石墨烯催化剂的应用，其特征在于，所述双功能氧化石墨烯催化剂应用在果糖制备2,5-二甲酰呋喃，反应温度为120～200℃，反应时间为3～8h。