催化烯烃与空气高选择性环氧化的纳米复合氧化物的制备方法

摘要

本发明公开了一种催化烯烃与空气高选择性环氧化的纳米复合氧化物的制备方法，它是室温下将金属盐溶解于钴盐溶液中，常温超声分散下加入一定量多烷基季铵盐类化合物(烷基链长介于为C1～C22)作为修饰剂，在一定温度、超声振荡下加入一定量的有机胺(伯、仲、叔胺类)，继续超声振荡一定时间后离心分离得固体沉淀物，经水洗、醇洗、干燥并在一定温度下通气焙烧后，制得分散性好、无团聚的颗粒状纳米(＜100nm)复合金属氧化物催化剂。方法操作简单、条件温和、成本低、合成速度快，所制备的纳米复合金属氧化物具有稳定性好、颗粒尺寸均匀、粒子大小可调、结晶度高以及催化活性高等特点。

主权项

一种催化烯烃与空气高选择性环氧化的纳米复合氧化物的制备方法，其步骤是：它是将6.50g Co(NO3)2·6H2O溶于250ml去离子水中，钴浓度为0.089mol/L；将需掺杂的0.663g Zn(NO3)2·6H2O溶解于上述钴盐溶液中，溶液中钴离子与锌离子的摩尔比为10∶1；加入1.70g水溶性的十六烷基三甲基溴化铵作为修饰剂，钴离子与水溶性季铵盐的摩尔比为4.78∶1，得到前体溶液；然后在可控温的超声反应器中超声振荡下加入5.0g三乙胺作为沉淀剂，控制钴离子与三乙胺摩尔比为1∶2，制得纳米复合金属氧化物前驱体；将所得纳米复合金属氧化物前驱体离心分离，固体物回收后用去离子水反复洗涤、然后用乙醇洗涤，在70℃的干燥箱中干燥后得蓬松粉末状黑色物质，再在300℃马弗炉中焙烧2h，即得到平均尺寸为20nm的纳米复合金属氧化物Co3O4/ZnO催化剂；或将1.405g CoSO4·6H2O溶于250ml去离子水中，钴浓度为0.02mol/L；将需掺杂的0.35g SnCl4·5H2O溶解于上述钴盐溶液中，溶液中钴离子与锡离子的摩尔比为5∶1；加入0.193g水溶性的十二烷基三甲基溴化铵作为修饰剂，钴离子与水溶性季铵盐的摩尔比为8∶1，得到前体溶液；然后在可控温的超声反应器中超声振荡下加入4.625g三丁胺作为沉淀剂，控制钴离子与三丁胺摩尔比为1∶5，制得纳米复合金属氧化物前驱体；将所得纳米复合金属氧化物前驱体离心分离，固体物回收后用去离子水反复洗涤、然后用乙醇洗涤，在60℃的真空干燥箱中干燥，得蓬松粉末状灰色物质，再在400℃马弗炉中焙烧4h，即得到平均尺寸为30nm的纳米复合金属氧化物Co3O4/SnOx催化剂；或将15.568g Co(OAc)2·6H2O溶于500ml去离子水中，钴浓度为0.125mol/L；将需掺杂的9.097g Ni(NO3)2·6H2O溶解于上述钴盐溶液中，溶液中钴离子与镍离子的摩尔比为2∶1；加入7.878g水溶性的辛基三甲基溴化铵作为修饰剂，钴离子与水溶性季铵盐的摩尔比为2∶1；得到前体溶液；然后在可控温的超声反应器中超声振荡下加入5.480g三乙醇胺作为沉淀剂，控制钴离子与三乙醇胺摩尔比为2∶1；制得纳米复合金属氧化物前驱体；将所得纳米复合金属氧化物前驱体离心分离，固体物回收后用去离子水反复洗涤、然后用乙醇洗涤，在80℃的干燥箱中干燥，得蓬松粉末状黑绿色物质，再在500℃马弗炉中焙烧4h，即得到平均尺寸为30nm的纳米复合金属氧化物Co3O4/NiO催化剂。