[发明专利]一种氮掺杂活性炭负载Cu催化剂的制备方法及其在催化糠醛加氢中的应用

摘要

本发明公开一种氮掺杂活性炭负载Cu催化剂的制备方法及其在催化糠醛加氢中的应用。本发明利用活性炭对甘氨酸的吸附作用和甘氨酸对铜离子的络合作用，间接控制了铜颗粒的大小，完成了铜在载体上的锚定。然后使前驱体在高温下焙烧，甘氨酸热解形成氮掺杂的活性炭，铜被掺氮活性炭还原成亚铜和铜单质，氮的掺杂不仅使铜更易还原，并且在加氢反应中也能降低氢气的解离能，使反应更易进行，显著提高了糠醛的转化率。甘氨酸的络合和氮掺杂作用使糠醛加氢的转化率和选择性都达到了一个很高的水平。该催化剂避免了贵金属、重金属的使用，更经济环保，并且催化剂制备过程简单，高效，易于推广。

主权项

1.一种氮掺杂活性炭负载Cu催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按5~10:100~180g/ml的固液比，在活性炭中加入浓硝酸，然后在90~140℃下回流6~20小时；（2）回流完毕后，冷却、洗涤至中性，干燥得氧化的活性炭，记为OAC；（3）将硫酸铜和甘氨酸溶于去离子水，在40~70℃搅拌20~60min，制备成甘氨酸过量的甘氨酸铜溶液；（4）在步骤（3）所得甘氨酸过量的甘氨酸铜溶液中加入步骤（2）所得氧化的活性炭，40~70℃搅拌2~6小时，直至去离子水蒸干，然后干燥并研磨；（5）氮气气氛下进行焙烧，得到掺氮的铜氧化活性炭催化剂，记为Cu@N‑OAC。