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专利号: 2022106654117
申请人: 淮阴师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.锆基单原子催化剂,其特征在于,其具有如下所示的分子结构:

其中圆形代表碳原子。

2.根据权利要求1所述的锆基单原子催化剂,其特征在于,锆作为Lewis酸性中心,氮作为Lewis碱性中心,锆氮之间为Zr‑N6的六配位结构。

3.权利要求1所述的锆基单原子催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,将含有锆无机盐的溶液加入到含有硝酸锌和2‑甲基咪唑的溶液中进行反应;

步骤2,反应沉淀物经静置、离心、洗涤、干燥后,得到锆掺杂的ZIF‑8;

步骤3,锆掺杂的ZIF‑8在惰性氛围下进行高温热解,得到锆基单原子催化剂。

4.根据权利要求3所述的锆基单原子催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1中,溶液采用醇类溶剂,优选甲醇、乙醇、异丙醇或者异丁醇;

所述的锆无机盐选自硝酸锆、四氯化锆、二氯氧锆或硫酸锆中的一种,更优选为硝酸锆;所述的锆无机盐、硝酸锌和2‑甲基咪唑的摩尔比为1:40:160‑6:40:160,反应温度为室温‑120℃,反应时间为2‑24h。

5.根据权利要求3所述的锆基单原子催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2中,静置温度为60‑120℃,静置时间为2‑6h。

6.根据权利要求3所述的锆基单原子催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3中,高温热解温度为800‑1100℃,升温速度为2‑10℃/min,高温热解时间1‑4h。

7.权利要求1所述的锆基单原子催化剂在用于5‑羟甲基糠醛选择性合成2,5‑呋喃二甲醇中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述的应用中还包括如下步骤:将锆基单原子催化剂、5‑羟甲基糠醛和低碳醇加入到反应釜中,在一定反应温度和搅拌速度下,通过Meerwein‑Ponndorf‑Verley转移加氢反应制得2,5‑呋喃二甲醇。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,低碳醇为乙醇、异丙醇、正丁醇或仲丁醇中的一种;5‑羟甲基糠醛用量为低碳醇用量的1‑5wt%,锆单原子催化剂用量为5‑羟甲基糠醛用量的10‑50wt%;反应温度为100‑160℃,反应时间为1‑6h。

10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,锆基单原子催化剂在对含羰基化合物的选择性加氢还原反应中的应用;所述的含羰基化合物选自糠醛、5‑甲基糠醛、苯甲醛、环戊酮、环己酮或乙酰丙酸乙酯。