CN115106084A - 一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备 - Google Patents

一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备 Download PDF

Info

Publication number
CN115106084A
CN115106084A CN202110290055.0A CN202110290055A CN115106084A CN 115106084 A CN115106084 A CN 115106084A CN 202110290055 A CN202110290055 A CN 202110290055A CN 115106084 A CN115106084 A CN 115106084A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrotalcite
composite material
sulfide
isomerization
photocatalytic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110290055.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115106084B (zh
Inventor
陈勇
焦磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Original Assignee
Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS filed Critical Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority to CN202110290055.0A priority Critical patent/CN115106084B/zh
Publication of CN115106084A publication Critical patent/CN115106084A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115106084B publication Critical patent/CN115106084B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/007—Mixed salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B01J23/755—Nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
    • B01J27/04—Sulfides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39—Photocatalytic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/23—Rearrangement of carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C07C5/25—Migration of carbon-to-carbon double bonds
    • C07C5/2506—Catalytic processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备，所述光催化的催化剂是以水滑石为光催化剂，通过硫化物修饰得到。本发明通过硫化物敏化了水滑石表面丰富的活性位点，极大的提升了水滑石材料的光生载流子分离速率和电荷传递阻力。因此能够显著增强水滑石的光催化活性，以实现高效光催化异构化。

Description

一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备
技术领域
本发明涉光催化技术领域，更具体地，涉及一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备。
背景技术
烯烃的异构化反应是指烯烃分子的碳碳双键沿着其碳链发生位置的迁移或者顺反构型的改变，从而产生新的同分异构体。通过异构化反应实现对天然烯烃的改性异构，可以极大的扩展烯烃的种类，以广泛应用于精细化工、药物中间体和石油石化等领域。通过催化的方式能够降低异构化反应活化能并促进反应效率和选择性，因此设计出合理高效的用于烯烃异构化反应的催化剂具有重要意义。目前，工业化应用的烯烃异构化反应催化剂主要是一些强碱类固体催化剂，如钠/氧化铝和氧化镁等。
公开号为CN 108452840A的专利文献，公开了一种介孔分子筛的异构化催化剂，所述催化剂由一定比例的介孔分子筛、氧化铝、镁铝水滑石和/或高岭土粘结剂和一定质量比的金属活性组分组成，该催化剂活性高、抗积碳性能好，并抑制了烃类裂化等副反应，实现了高选择性的正辛烷异构化。
公开号为CN 108997075A的专利文献，公开了一种异丙烯异构化的方法及催化剂的制备，所述催化剂以类水滑石被烧产物为载体，通过负载一定质量比的铂类金属得到具有金属活性位点和碱催化中心的双功能催化剂。该制备方法简单、成本低，正丁烯的收率最大达47.28％。
然而，传统的碱催化烯烃异构化反应过程中需要耗费大量能量，且工艺路线长，在规模生产时难以实现经济性和实用性的平衡。而通过光催化烯烃异构化为传统的碱催化提供了一种温和节能的方式。太阳能作为一种清洁绿色的可持续能源，被广泛应用于光催化二氧化碳还原(J.Am.Chem.Soc.,2019,141,7615-7621)和光解水(Angew.Chem.Int.Ed.,2018)等领域，并有少量文献报道了通过贵金属负载型材料光催化异构化的过程(如ACSCatal.2017,7,250-255，Chem.Rev.2015,115,5462-5569)。然而，现存的光催化异构化体系仍然存在以下问题：如催化剂的光响应范围局限于紫外光区域，且现有催化异构化体系往往需要高温高压条件，并负载贵金属辅助催化，因而限制了其经济性；且现有催化剂的催化选择性差。因此，如何通过温和的反应条件、成本低的光催化流程代替热催化以有效降低光催化异构化成本、并缓解不可持续能源的紧缺成为亟待解决的技术问题。
发明内容
为了改善上述技术问题，本发明的目的是提供一种复合材料及其用于光催化烯烃异构化的催化剂的制备。该催化剂是以水滑石为光催化剂，通过硫化镉修饰以增强其光催化活性，实现高效光催化异构化。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种复合材料，包括水滑石及负载于水滑石上的硫化物。
根据本发明的实施方案，所述水滑石包括镍铝水滑石、镍铁水滑石、钴铝水滑石和钴铁水滑石中的至少一种，优选为镍铝水滑石。
根据本发明的实施方案，所述硫化物可以为硫化镉、硫化钼和硫化镍等中的至少一种，优选为硫化镉。
根据本发明的实施方案，所述水滑石基复合材料中，硫化物与水滑石的质量比为2:1～1:10，示例为2:1、1:1、1:1.25、1:2、1:4、1:6、1:8、1:10。
根据本发明的实施方案，所述水滑石可以为多种形状，例如为片状、块状、花状，三维尺寸例如可以为1-300nm；例如长、宽在100-300nm左右，厚度在8-20nm左右，或者长、宽在10-40nm，厚度在1-5nm。
根据本发明的实施方案，所述硫化物为量子点结构，尺寸在2-10nm左右，例如在4-8nm左右。
根据本发明的实施方案，所述水滑石基复合材料为花边状复合催化剂，以花状水滑石为载体，在其表面负载硫化镉来敏化其光催化活性，水滑石基复合材料的尺寸在100-300nm左右，厚度在12-30nm左右。
根据本发明的实施方案，所述复合光催化剂为二维片状结构，长、宽在10-40nm，厚度为6-13nm。
本发明还提供上述复合光催化剂的制备方法，可以选自下述任意一种方法：
方法一：包括将水滑石与硫化物混合，制得所述复合光催化剂。
方法二：将水滑石与硫化物前驱体进行反应，制得所述复合光催化剂。
根据本发明的实施方案，所述水滑石与硫化物具有如上文所述的含义。
根据本发明的实施方案，方法一中，将上述混合物升温至100～150℃(例如为100℃、110℃、120℃)，保持一段时间，时间例如为0.5～2h，示例性为0.5h、1h、1.5h。
根据本发明的一个实施方案，方法一中，先将水滑石分散在溶液中，再与硫化物的溶液混合。
根据本发明的实施方案，方法二中，所述硫化物前驱体包括金属盐和硫源。
根据本发明的实施方案，所述金属盐可以选自镉盐、钼盐和锌盐中的至少一种，优选为镉盐。例如，所述镉盐可以为氯化镉、碳酸镉和硝酸镉等中的至少一种，优选为氯化镉。
根据本发明的实施方案，硫源例如为硫化钠。
根据本发明的一个实施方案，方法二中，所述反应在溶剂体系中进行。例如，先将水滑石分散在溶液中，再与金属盐溶液、硫源混合，反应结束后，依次进行过滤、洗涤、干燥，得到所述复合光催化剂。
优选地，所述反应的温度为100～150℃，示例性为100℃、110℃、120℃。
优选地，所述反应的时间为0.5～2h，示例性为0.5h、1h、1.5h。
根据本发明的实施方案，所述水滑石可以采用本领域已知的方法进行制备。
根据本发明的一个实施方案，所述水滑石可以采用如下方法进行制备；包括将金属盐和碱溶于水中，经超声处理后，反应制备得到。进一步的，还包括对反应得到的水滑石进行抽滤、洗涤、干燥，以得到所述水滑石。
在本发明的一个实施方式中，所述金属盐为二价金属盐和三价金属盐的混合物。例如，所述金属盐可以为金属硝酸盐、氯盐、碳酸盐等中的至少一种；优选为金属硝酸盐。示例性地，所述二价金属盐可以为硝酸镍或硝酸钴；所述三价金属盐可以为硝酸铁或硝酸铝。
在本发明的一个实施方式中，所述二价金属盐和三价金属盐的用量比为1:1～10:1，示例为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1。
在本发明的一个实施方式中，所述碱溶液可以为尿素、乌洛托品、氢氧化钠、碳酸钠和氟化铵中的一种、两种或更多种。
在本发明的一个实施方式中，所述金属盐和碱的用量比为1:1～1:5，示例性为1:1、1:2、1:3、1:4和1:5。
在本发明的一个实施方式中，所述制备方法中可以加入甲酰胺，其可以制备较薄的水滑石。进一步地，所述甲酰胺与水的体积比为1:10～1:1，示例性为1:10、1:8、1:6、1:4、1:2、1:1。
在本发明的一个实施方式中，所述水滑石的制备方法可以为水热法、共沉淀法和成核晶化法等中的至少一种，优选为水热法。
在本发明的一个实施方式中，所述水热反应的温度为100～140℃，示例性为100℃、120℃、140℃；在上述温度范围内可以促进水滑石反应的进行。
在本发明的一个实施方式中，所述水热反应的时间为12～36h，示例性为12h、16h、18h、24h、30h、36h；在上述反应时间内，可使反应更加充分。
本发明还提供了上述复合材料用作光催化剂，特别的，用于光催化烯烃异构化反应中。
本发明提供了一种光催化烯烃异构化的方法，所述异构化反应包括以下步骤：
以上述水滑石基复合材料为光催化材料，与烯烃、反应溶剂混合，在光照下进行反应。
根据本发明的实施方案，所述光催化材料与烯烃的质量比为1:1.5～1:20，示例性为1:1.5、1:2、1:4、1:6、1:8、1:10、1:12、1:14、1:16、1:18、1:20。
根据本发明的实施方案，所述烯烃可以为苯丙烯、对甲氧基苯丙烯、3,4-二甲氧基苯丙烯、乙基苯乙烯和十八烯等中的至少一种，优选为苯丙烯。
根据本发明的实施方案，反应溶剂为无水甲醇。
根据本发明的实施方案，光源是300W氙灯。
根据本发明的实施方案，光照时间为2～36h。
另外，如无特殊说明，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围
本发明的有益效果:
(1)本发明改善了水滑石材料的光催化活性，通过硫化物敏化了水滑石表面丰富的活性位点，极大的提升了水滑石材料的光生载流子分离速率和电荷传递阻力，从而显著提高了光催化异构化的速率和选择性。
(2)本发明提供的方法简单易操作，不需要复杂的反应器，成本低适合大规模化实验。
(3)本发明的光催化异构化与碱催化、热催化、酸催化等催化工艺相比，反应条件温和、耗能低、清洁环保。
(4)本发明的光催化烯烃异构化的方法绿色环保，流程简单，选择性高，有利于绿色化学的拓展。
(5)本发明通过混合搅拌实现硫化镉和水滑石的自组装结合，催化剂成本低且易于制备。
(6)本发明提供的水滑石基复合光催化材料能够实现较快的光生载流子的分离，并满足了烯烃异构化过程中需要大量表面活性位点和金属催化中心，实现了高选择性地烯烃异构化。
(7)针对于传统催化异构化反应过程中能耗大、温度高的限制，本发明提供了一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备，该方法绿色环保，操作简单，催化剂成本低、易大量制备，为非贵金属催化剂用于光催化烯烃异构化提供了一种可参考的方法。
(8)本发明中的光催化烯烃异构化的方法，相比于传统的催化异构化反应，不需要高温高压地反应条件，不需要复杂的设备，异构化的能量来源于可见光，整体地反应流程绿色环保，适应可持续发展得理念。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的所述水滑石基复合材料的X射线衍射谱图。
图2为本发明实施例1制备的所述水滑石的透射电镜图。
图3为本发明实施例1制备的所述水滑石基复合材料的透射电镜图。
图4为本发明实施例1制得的所述水滑石基复合材料的稳态荧光光谱图。
图5为本发明实施例1制得的所述水滑石基复合材料的阻抗图。
图6为本发明实施例2制得的水滑石基复合材料的X射线粉末衍射图。
图7为本发明实施例2制得的水滑石基复合材料的紫外-可见吸收光谱图。
图8为本发明实施例2制得的水滑石基复合材料的透射电镜图。
图9为本发明实施例2制得的水滑石基复合材料的原子力显微镜图。
图10为本发明实施例2制得的水滑石基复合材料的能谱图。
图11为实施例1制备的水滑石和所述水滑石基复合材料的光催化异构化反应的转化率和选择性。
图12为光照和不光照下异构化反应的转化量。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
本发明的光催化烯烃异构化的方法通过气相色谱进行检测。以苯丙烯异构化反应为例，异构化产物为甲基苯乙烯，副产物为丙基苯，对应的转化率和选择性由如下公式给出：
Figure BDA0002982057390000071
Figure BDA0002982057390000072
实施例1
一种镍铝水滑石基复合材料的制备方法，通过水热法制备水滑石，再与硫化镉水溶液进行搅拌混合，具体方法如下：
(1)水热法制备镍铝水滑石：
依次将14.5g硝酸镍，4.69g硝酸铝和3.75g尿素溶解于装有100mL去离子水的烧杯中。将烧杯放置于超声机中超声30min使其充分溶解。然后将烧杯中的溶液转移至聚四氟乙烯内衬中，并放置在反应釜中，并于140℃下晶化16h后自然冷却至室温。将反应液抽滤、干燥得到所述水滑石材料。
(2)硫化镉量子点溶液的制备：
称取450mg的氯化镉和350μL的巯基丙酸，加入预置有20mL去离子水的烧杯中，并滴加40g/L的氢氧化钠溶液调节上述溶液的pH在9～10之间，将上述镉前驱体溶液转移到三口烧瓶中，并加入480.4mg硫化钠，然后于100℃下反应0.5h，待反应结束后，依次进行洗涤、真空干燥、再分散于去离子水中，即制得浓度为20g/L的硫化镉量子点溶液。
(3)镍铝水滑石基复合材料的制备：
取步骤(1)制得的250mg水滑石溶于10mL去离子水中，并加入步骤(2)制得的10mL的20g/L的硫化镉水溶液，然后于100℃下反应0.5h，自然冷却后离心、真空干燥，即得到所述水滑石基复合材料。
图1为本实施例制备的水滑石基复合材料的X射线衍射谱图。
图2为本实施例步骤(1)制备得到的纯的水滑石材料的透射电镜图。
图3为本实施例制备的水滑石基复合材料的透射电镜图，从图中可知：水滑石与硫化镉结合后基本尺寸和形貌未发生改变，且花状水滑石表面更为粗糙，其表面有黑色球形的硫化镉附着，由此表明水滑石与硫化镉成功复合。
图4为本实施例制得的水滑石基复合材料的稳态荧光光谱图。从图中可知：通过硫化镉的修饰，水滑石基复合催化剂的荧光发射峰强度相比水滑石明显减小，显示出了更优异的光生载流子分离效率，有利于抑制光生空穴-电子的复合率。
图5为本发明实施例1制得的水滑石基复合材料催化剂的阻抗图。阻抗图的半径越小，代表材料的电荷转移阻力越小。图中结果显示：通过硫化镉的修饰，水滑石的电荷转移阻力降低。因此，电荷更容易转移至催化剂表面，以促进烯烃的异构化反应。
实施例2
一种镍铝水滑石基复合材料的制备方法，通过共沉淀法制备水滑石，通过添加甲酰胺使得水滑石基复合材料的厚度更薄，具体方法如下：
(1)共沉淀法制备镍铝水滑石：
将13.1g硝酸镍，5.6g硝酸铝溶于60mL去离子水中形成A液；将7.9g碳酸钠和6.0g氢氧化钠溶于60mL去离子水中形成B液；将A液、B液滴加至32mL去离子水和8mL甲酰胺的混合溶剂中，控制A液、B液的滴加速度为1～2滴/s，并保持反应混合液的pH在9～10之间，待滴定完成后，将瓶内悬浊液于80℃下反应24h。待反应结束后，依次进行洗涤、真空干燥，制备得到镍铝水滑石。
(2)将步骤(1)制得的镍铝水滑石分散于预置有10mL去离子水的三口烧瓶中得到浓度为25g/L的悬浊液；
(3)镍铝水滑石基复合材料的制备：
将224.8mg的氯化镉和170μL的巯基丙酸投料至预置有10mL去离子水的烧杯中，并滴加1M的氢氧化钠溶液调节该溶液的pH在9～10之间，将上述前驱体溶液转移到含有镍铝水滑石的三口烧瓶中，再加入240.18mg硫化钠，并于100℃下反应0.5h，待反应结束后，依次进行过滤、洗涤、真空干燥，得到所述复合光催化材料。
图6为本实施例制得的水滑石基复合材料的X射线粉末衍射图。图中结果显示：本实施例制得的二维金属复合材料的衍射峰呈现出完整的镍铝水滑石的特征衍射峰和硫化镉(111)晶面的特征衍射峰。由此表明本实施例成功制得了镍铝水滑石和硫化镉的复合材料。
图7为本实施例制得的水滑石基复合材料的紫外-可见吸收光谱图。图中结果显示：本实施例制得的二维金属复合材料呈现出良好的可见光吸收。
图8为本实施例制得的水滑石基复合材料的透射电镜图。图中结果显示：所述水滑石基复合材料为二维片状结构，其尺寸为15-30nm，厚度为8-10nm。其中硫化镉量子点负载于水滑石二维纳米片上，且水滑石和硫化镉界面结合紧密。
图9为本实施例制得的水滑石基复合材料的原子力显微镜图。
图10为本实施例制得的水滑石基复合材料的能谱图。图中结果表明本实施例制得的水滑石基复合材料含有镍(Ni)元素、铝(Al)元素、硫(S)元素和镉(Cd)元素。由此表明本实施例成功制得了镍铝水滑石和硫化镉的复合材料。
实施例3
一种镍铁水滑石基复合材料的制备方法，通过水热法制备镍铁水滑石，再与硫化镉水溶液进行搅拌混合，与实施例1相比，不同之处在于：步骤(1)镍铝水滑石的制备过程中，需将4.69g硝酸铝替换为5.05g硝酸铁。
其余步骤与实施例1相同。
实施例4
水滑石基复合材料光催化苯丙烯异构化的方法，包括如下步骤：
称取9mg实施例1制备的水滑石基复合材料，分散在预置有10mL甲醇的75mL石英管内，再加入20μL苯丙烯。将上述石英管置于超声机中超声30min，用氩气鼓泡半小时去除溶液和管内的空气，使用橡胶塞头、封口胶带对管口密封处理。然后用300W的氙灯对光照管照射。反应后滤出催化剂以备下次使用，同时取10μL甲醇相注入气相色谱仪检测异构化产物，获得的水滑石基复合催化剂的光催化异构化反应的转化率和选择性结果如图11所示。其中水滑石基复合材料光催化苯丙烯异构化反应的转化率为52.9％，选择性为91.7％。
实施例5
水滑石基复合材料光催化苯丙烯异构化，方法步骤与实施例4相同，不同之处在于：以实施例2制得的水滑石基复合材料为光催化材料。
实验结果显示：实施例2制得的水滑石基复合材料光催化苯丙烯异构化反应的转化率为75.3％，选择性为80.1％。
实施例6
水滑石基复合材料光催化苯丙烯异构化，方法步骤与实施例4相同，不同之处在于：以实施例3步骤(3)制得的水滑石基复合材料为光催化材料。
实验结果显示：实施例3步骤(3)制得的水滑石基复合材料光催化苯丙烯异构化反应的转化率为21.1％，选择性为82.3％。
对比例1
水滑石材料光催化苯丙烯异构化，方法步骤与实施例4相同，不同之处在于：将催化剂替换为实施例1步骤(1)制得的镍铝水滑石。
镍铝水滑石催化剂的光催化异构化反应的转化率和选择性如图11所示，图11中结果显示，水滑石基复合材料由于硫化镉量子点的修饰，能够促使更多的光生载流子迁移至催化剂表面，因此，光催化苯丙烯异构化反应的转化率和选择性显著提高。
对比例2
水滑石基复合材料光催化苯丙烯异构化，方法步骤与实施例4相同，不同之处在于：将光照换成不光照。
图12为实施例1制得的水滑石基复合材料在光照与不光照条件下光催化苯丙烯异构化反应的转化率的对比图，图中结果表明：本发明水滑石基复合材料催化苯丙烯异构化的过程是一个光激发的异构化反应。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合材料，其特征在于，包括水滑石及负载于水滑石上的硫化物。
2.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述水滑石包括镍铝水滑石、镍铁水滑石、钴铝水滑石和钴铁水滑石中的至少一种。
3.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述硫化物可以为硫化镉、硫化钼和硫化镍等中的至少一种。
4.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述水滑石的形状为片状、块状、花状，优选三维尺寸为1-300nm；例如长、宽在100-300nm左右，厚度在8-20nm左右，或者长、宽在10-40nm，厚度在1-5nm。
5.如权利要求1所述的复合材料，其中，所述硫化物为量子点结构，尺寸在2-10nm左右，例如在4-8nm左右。
6.权利要求1-5任一项所述的复合材料的制备方法，包括将水滑石与硫化物混合，得到所述复合材料；
优选的，将上述混合物升温至100～150℃保持一段时间。
7.如权利要求1-5任一项所述的复合材料的制备方法，所述制备方法包括将水滑石与硫化物前驱体进行反应，得到所述复合材料。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述硫化物前驱体包括金属盐和硫源；
优选地，所述金属盐选自镉盐、钼盐和锌盐中的至少一种；硫源例如为硫化钠；
优选地，所述反应的温度为100～150℃。
9.权利要求1所述的复合材料用作光催化剂，优选地，用于光催化烯烃异构化反应中。
10.一种光催化烯烃异构化的方法，其特征在于，所述异构化反应包括以下步骤：以权利要求1所述水滑石基复合材料为光催化材料，与烯烃、反应溶剂混合，在光照下进行反应；优选的，所述烯烃为苯丙烯、对甲氧基苯丙烯、3,4-二甲氧基苯丙烯、乙基苯乙烯和十八烯等中的至少一种。
CN202110290055.0A 2021-03-18 2021-03-18 一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备 Active CN115106084B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110290055.0A CN115106084B (zh) 2021-03-18 2021-03-18 一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110290055.0A CN115106084B (zh) 2021-03-18 2021-03-18 一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115106084A true CN115106084A (zh) 2022-09-27
CN115106084B CN115106084B (zh) 2023-09-15

Family

ID=83323144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110290055.0A Active CN115106084B (zh) 2021-03-18 2021-03-18 一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115106084B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101722013A (zh) * 2009-11-17 2010-06-09 华东师范大学 一种半导体量子点敏化TiO2纳米管的光催化剂的制备方法
CN102143929A (zh) * 2008-09-04 2011-08-03 鲁姆斯科技公司 烯烃异构化和复分解催化剂
CN102302949A (zh) * 2011-06-02 2012-01-04 西安建筑科技大学 一种新型光催化敏化剂及其制备方法
CN107020139A (zh) * 2017-04-26 2017-08-08 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光催化制备氢气的催化剂及光催化制备氢气的方法
CN111450897A (zh) * 2019-01-22 2020-07-28 淮北师范大学 杂化硫化镍/硫化镉-有机胺复合光催化剂及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102143929A (zh) * 2008-09-04 2011-08-03 鲁姆斯科技公司 烯烃异构化和复分解催化剂
CN101722013A (zh) * 2009-11-17 2010-06-09 华东师范大学 一种半导体量子点敏化TiO2纳米管的光催化剂的制备方法
CN102302949A (zh) * 2011-06-02 2012-01-04 西安建筑科技大学 一种新型光催化敏化剂及其制备方法
CN107020139A (zh) * 2017-04-26 2017-08-08 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光催化制备氢气的催化剂及光催化制备氢气的方法
CN111450897A (zh) * 2019-01-22 2020-07-28 淮北师范大学 杂化硫化镍/硫化镉-有机胺复合光催化剂及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115106084B (zh) 2023-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. A review: Synthesis, modification and photocatalytic applications of ZnIn2S4
AU2013230407B2 (en) Process for the comprehensive recovery of metal cobalt, ruthenium and aluminum from waste catalyst Co-Ru/Al2O3 in fischer-tropsch synthesis
CN113289653A (zh) 一种负载金属单原子的g-C3N4光催化剂的制备方法
CN109351365A (zh) 水滑石修饰g-C3N4新型高效光催化剂及其在燃油深度脱硫中的应用
CN109012698A (zh) 一种纳米片组成的花状ZnO/CdS复合材料及其低温制备方法
WO2022021506A1 (zh) 一种超薄多孔纳米氮化碳光催化剂的制备及其在光催化氧化果糖合成乳酸中的应用
CN110102315A (zh) 一种具有硫空位的硫化铟光催化剂的制备及太阳能固氮应用
CN111889132A (zh) 一种金属氧化物-分子筛催化剂及其制备方法和应用
CN107930671A (zh) 一种三元金属硫化物/石墨相氮化碳复合光催化材料及其制备方法和应用
CN107433203A (zh) 一种Z‑Scheme复合体系及制备方法和应用
CN110302809A (zh) 一种负载型光催化剂及其制备方法
CN111111781B (zh) 一种多孔NH2-UiO-66-d/硫化铟锌复合可见光催化剂的制备方法
CN113145138A (zh) 热响应型复合光催化剂及其制备方法和应用
CN110280302B (zh) 一种将甲烷转化为芳烃的催化剂及其制备方法和应用
CN113562760B (zh) 一种不同相态CdS纳米材料的相态可控制备方法及应用
CN111151275B (zh) MoS2/Mo2C复合物、MoS2/Mo2C/CdS复合材料及其制备方法和应用
CN113120977B (zh) 由含镍铁电镀废水制备铁酸镍纳米材料的方法及应用
CN111054414A (zh) 一种RhPx/g-C3N4复合光催化剂及其制备方法和应用
CN108906110B (zh) 一种光催化剂的制备方法及其应用
CN113856702A (zh) 一种硫化镉纳米棒/硫化亚铜纳米壳异质结构光催化剂及制备方法与应用
CN115106084A (zh) 一种光催化烯烃异构化的方法及催化剂的制备
CN115106085B (zh) 一种复合光催化剂在光催化氧化芳香醇偶联产氢中的应用
CN111111761B (zh) 制低碳烯烃的催化剂及其应用
CN114917932B (zh) 一种用于co2光还原合成co和h2的催化剂、制备方法及应用
CN117138802A (zh) 一种Bi2MoO6@ZnIn2S4分级S型异质结构光催化剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant