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专利号: 2020112343224
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂,所述纳米复合催化剂为异质结结构,所述纳米复合催化剂中纳米金属Cu、Ru的总负载量为:5~30wt%。

2.一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于,包括:核壳结构磁性硅胶载体Fe3O4@SiO2的制备:

在室温条件下,将Fe3O4与有机修饰剂A经超声处理后,均匀分散于丙酮与去离子水的混合溶剂中,加入氨水溶液,混合搅拌均匀;逐滴加入正硅酸乙酯(TEOS),水解反应后将所得沉淀经无水乙醇洗涤,直至溶液呈中性后,烘干,得到黑棕色纳米复合粉末,即磁性硅胶载体Fe3O4@SiO2;

Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备:

将所制备的磁性硅胶载体Fe3O4@SiO2经超声分散处理后均匀分散于无水乙醇溶液中,加入有机修饰剂B混合搅拌,水浴条件下表面官能化反应,得到Fe3O4@SiO2-DPA;

称取竞争吸附剂,使其溶于无水乙醇溶液中,记为溶液(I);

将Cu、Ru金属前驱体和有机修饰剂C分别溶于无水乙醇中后混合搅拌,得到混合溶液,记为溶液(II);

将溶液(I)和溶液(II)分别用缓慢注入盛有磁性硅胶载体Fe3O4@SiO2-DPA的容器中,混合搅拌、分散;

向容器中匀速滴加NaOH乙醇溶液,调节反应液pH值,将温度升高至60~80℃,逐滴加入四丁基硼氢化铵乙醇溶液,进行原位还原反应,最终获得异质结结构二元Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述的有机修饰剂A为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30),其加入的质量为Fe3O4与TEOS总质量的3~15wt%;

所述丙酮与去离子水的体积比为4:1;

所述的TEOS、Fe3O4与NH3·H2O的摩尔比为:1:0.3~1.2:0.5~4,优选为:1:0.75:4。

4.根据权利要求2所述的一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述的水解反应时间为2~5h。

5.根据权利要求2所述的一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述的有机修饰剂B为二正丙胺(DPA),DPA加入的量为TEOS质量的5-25wt%;所述水浴条件下表面官能化反应具体为在30~50℃水浴温度下表面官能化反应1~4h。

6.根据权利要求2所述的一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述竞争吸附剂为β-酮酸,β-酮酸的用量为磁性硅胶Fe3O4@SiO2-DPA质量的3~

18wt%。

7.根据权利要求2所述的一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述Cu、Ru金属前驱体别为CuCl2·2H2O和RuCl2·3H2O;Cu、Ru金属离子的摩尔比为:1:0.05~0.25;

所述有机修饰剂C为聚二甲基二烯丙基氯化铵,聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量为CuCl2·2H2O与RuCl2·3H2O总质量的5~10wt%。

8.根据权利要求2所述的一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述溶液(I)和溶液(II)混合搅拌、分散2~6h。

9.根据权利要求2所述的一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于,所述匀速滴加NaOH乙醇溶液调节反应液pH值至11,优选的,NaOH乙醇溶液浓度为

1.5moL/L,滴加速度为3mL/min;

所述逐滴加入硼氢化四丁基铵乙醇溶液的浓度为1.5moL/L;所述Cu、Ru金属离子总量与还原剂硼氢化四丁基铵的摩尔比为:1:4~12;

所述的原位还原反应时间为5~8h。

10.权利要求1所述的一种Cu-Ru/Fe3O4@SiO2-DPA纳米复合催化剂在催化还原1-硝基蒽醌加氢制备1-氨基蒽醌反应中的用途。