[发明专利]一种碳基非金属催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳基非金属催化剂的制备方法，其特征在于：将碳基非金属材料A在100℃～800℃的温度下进行热处理即可，所述碳基非金属材料A为咖啡、大米、玉米、椰壳、木质、单氰胺和Fe-N-C复合材料中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种碳基非金属催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳基非金属材料A的热处理时间为0h～12h。

3.根据权利要求2所述的一种碳基非金属催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳基非金属催化剂为热处理后的碳基非金属材料A与碳基非金属材料B的组合，碳基非金属材料B包括碳纳米管、羟基碳纳米管、乙炔黑、氧化石墨烯、石墨烯、石墨粉和鳞片石墨中的至少一种。

4.一种碳基非金属催化剂，其特征在于：由权利要求1～3任一项所述的一种碳基非金属催化剂的制备方法制备所得。

5.一种碳基非金属催化剂机械驱动合成氮杂环化合物的氧化产物的方法，其特征在于：以式1所示的还原型氮杂环类化合物作为底物，权利要求4所述的碳基非金属催化剂作催化，机械驱动合成式2所示的氮杂环化合物的氧化产物，合成路线如下所示：

其中，R¹、R²分别独立选自氢、烷基、取代或未取代的芳香基、卤素、羟基、硝基、羧基中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的一种碳基非金属催化剂机械驱动合成氮杂环化合物的氧化产物的方法，其特征在于：所述氮杂环化合物的氧化产物在机械驱动合成时，机械驱动的球料比为10：1～600：1，转速为100rpm～600rpm。

7.根据权利要求6所述的一种碳基非金属催化剂机械驱动合成氮杂环化合物的氧化产物的方法，其特征在于：所述氮杂环化合物的氧化产物在机械驱动合成时，反应的气氛为空气、氧气或氩气。

8.根据权利要求6或7所述的一种碳基非金属催化剂机械驱动合成氮杂环化合物的氧化产物的方法，其特征在于：所述氮杂环化合物的氧化产物在机械驱动合成时，反应溶剂为水、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、正己烷、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、甲醇、异丙醇中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的一种碳基非金属催化剂机械驱动合成氮杂环化合物的氧化产物的方法，其特征在于：所述氮杂环化合物的氧化产物在机械驱动合成时，反应溶剂为水。

10.根据权利要求9所述的一种碳基非金属催化剂机械驱动合成氮杂环化合物的氧化产物的方法，其特征在于：所述氮杂环化合物的氧化产物在机械驱动合成时，合成时间为1～48h。