[发明专利]一种聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒，其特征在于，按照纳米颗粒总质量百分比计，包括如下组分：

铜盐 4%-11%，

有机碱 47%-67%，

含TEMPO的苯乙烯聚合物 14%-24%，

含配体的苯乙烯聚合物 14%-24%，

所述纳米颗粒直径为50-260 nm；

其中，所述含TEMPO的苯乙烯聚合物的结构式为，其中m为正整数，y为5%-75%，所述含TEMPO的苯乙烯聚合物的重均分子量为10000-130000；

所述含配体的苯乙烯聚合物的结构式为，其中n为正整数，z为5%~75%，所述含配体的苯乙烯聚合物的重均分子量为10000~90000。

2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒，其特征在于，所述铜盐选自水溶性铜盐，所述水溶性铜盐选自溴化铜、氯化铜、三氟甲磺酸铜、三水硝酸铜和五水硫酸铜中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒，其特征在于，所述有机碱选自含4-甲氨基吡啶的苯乙烯聚合物，所述含4-甲氨基吡啶的苯乙烯聚合物的结构式为，其中l为正整数，x为5%-75%，所述含4-甲氨基吡啶的苯乙烯聚合物的重均分子量为10000-100000。

4.一种如权利要求1至3中任一项所述的聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒的水溶液分散体系的制备方法，其特征在于，采用铜盐、有机碱、含TEMPO的苯乙烯聚合物和含配体的苯乙烯聚合物，通过纳米沉淀法制备得到，所述纳米沉淀法包括以下步骤：将所述有机碱、含TEMPO的苯乙烯聚合物和含配体的苯乙烯聚合物溶解于有机溶剂中形成混合有机溶液；将铜盐和OP-10乳化剂溶于水中形成混合水溶液；将所述混合有机溶液在搅拌条件下加入到所述混合水溶液中，反应得到所述聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒的水溶液分散体系。

5.根据权利要求4所述的聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒的水溶液分散体系的制备方法，其特征在于，所述有机碱、含TEMPO的苯乙烯聚合物和含配体的苯乙烯聚合物的总质量为所述有机溶剂质量的2%~12%，所述有机溶剂选自四氢呋喃、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；所述OP-10乳化剂的质量为所述混合水溶液质量的0.5%~2.0%；所述铜盐的质量为所述混合水溶液质量的0.01%~0.1%，所述有机溶剂的质量为所述混合水溶液质量的16~19%。

6.根据权利要求4所述的聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒的水溶液分散体系的制备方法，其特征在于，所述搅拌的转速为400~1800转/分钟；所述反应的温度为15~45℃；所述反应的时间为2~24小时。

7.根据权利要求4所述的聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒的水溶液分散体系的制备方法，其特征在于，在小于3 s的时间内，将所述混合有机溶液加入到所述混合水溶液中。

8.一种如权利要求1至3中任一项所述的聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒的应用，其特征在于，所述聚苯乙烯负载的多相Cu/TEMPO催化剂纳米颗粒用于催化伯醇的氧化反应。