[发明专利]一种碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法和产品及其应用

权利要求书

1.一种碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：包括，

称取碱前驱体溶解在溶剂中，在搅拌状态下加入载体材料，室温下搅拌均匀，水浴蒸干，并在烘箱中烘干，得预处理后样品；

将预处理后样品在惰性气体氛围中焙烧活化，使碱前驱体转化为碱性位点，即得到单原子固体碱催化剂；

其中，碱前驱体与载体材料的质量比为0.02～0.15:1。

2.如权利要求1所述碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：所述碱前驱体为碱金属或碱土金属对应的硝酸盐、氯化物、碳酸盐或者醋酸盐的一种或几种。

3.如权利要求1所述碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：所述载体材料包括多孔碳材料、氧化物、金属有机骨架材料的一种或几种。

4.如权利要求3所述碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：所述多孔碳材料载体为单层石墨烯、多层石墨烯、介孔碳、活性炭、氮掺杂碳的一种或几种；所述氧化物包括Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂、CeO₂、CaO、ZnO或MgO的一种或几种；所述金属有机骨架材料是以金属离子或者团簇为中心，由多官能团有机配体构筑而成，包括ZIF-7、ZIF-8、PCN-13、PCN-14、PCN-11、MIL-100、MIL-101、MIL-53、MIL-47、MIL-96、MIL-110或MIL-68的一种或几种。

5.如权利要求1所述碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂为有机溶剂或无机溶剂中的一种或几种，包括乙醇、去离子水和甲醇。

6.如权利要求1所述碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氦气、氩气或氮气中的一种。

7.如权利要求1所述碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：所述焙烧活化，其中，焙烧温度为300～1200℃，焙烧时间为2～4h。

8.权利要求1～7任一所述碱性位点高分散、耐流失的单原子固体碱催化剂的制备方法制得的产品。

9.如权利要求8所述产品在酯交换反应、诺文格尔反应和迈克尔加成反应中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述酯交换反应，包括，将碳酸乙烯酯、甲醇和固体碱催化剂放入三颈烧瓶中，碳酸乙烯酯和甲醇的添加量分别为0.1mol和0.5mol，催化剂用量为10～200mg，反应温度为60～80℃，压力为常压，回流搅拌条件下反应0.5～4h，离心分离得到碳酸二甲酯；

所述诺文格尔反应，包括，将1mmol苯甲醛、1mmol丙二腈、3mL甲苯和固体碱催化剂放入三颈烧瓶中，苯甲醛和丙二腈的摩尔比为1:1，催化剂用量为10～200mg，反应温度为60～200℃，压力为常压，回流搅拌条件下反应0.5～4h，离心分离得到反应产物；

所述迈克尔加成反应，包括，将0.1mol聚丁二酰亚胺溶解于0.4molN,N-二甲基甲酰胺，然后再加入10～200mg的单原子固体碱催化剂，反应温度为60～200℃，压力为常压，回流搅拌条件下反应0.5～4h，离心分离得到反应产物。