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专利号: 2022108255997
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三维纳米花状镍碳催化材料,其特征在于,所述镍碳催化材料外部形貌呈三维纳米花状,由二维超薄纳米片自组装形成;所述镍碳催化材料由三维纳米花状Ni‑MOF经热解得到;所述镍碳催化材料中金属Ni颗粒负载在超薄二维纳米片碳载体上。

2.如权利要求1项所述的一种三维纳米花状镍碳催化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,前驱体的制备:将金属镍盐加入N,N‑二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水的混合物中混合得到溶液a,其中,N,N‑二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水的体积比为(15‑

20):(0‑1):1;将有机配体加入N,N‑二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水的混合物中混合得到溶液b,其中N,N‑二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水的体积比为(15‑20):(0‑1):1;将溶液a与溶液b混合,然后在100℃‑150℃温度下进行反应12h‑48h,反应完成后得到三维纳米花状Ni‑MOF前驱体;

步骤二,将步骤一中制备得到的Ni‑MOF前驱体置于惰性气氛下升温至400℃‑700℃进行热处理2h‑5h,得到三维纳米花状镍碳催化材料。

3.根据权利要求2项所述的一种三维纳米花状镍碳催化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一中,镍盐中的镍元素与有机配体的摩尔比为(0.5‑3):1。

4.根据权利要求2或3所述的一种三维纳米花状镍碳催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中镍盐为硫酸镍、硝酸镍、氯化镍中的任意一种。

5.根据权利要求2或3所述的一种三维纳米花状镍碳催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中有机配体为1,4‑对苯二甲酸。

6.根据权利要求2或3所述的一种三维纳米花状镍碳催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中惰性气氛选自氩气、氮气或氦气。

7.根据权利要求2或3所述的一种三维纳米花状镍碳催化材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中惰性气氛的气体流量为30‑50mL/min,升温速率为3‑10℃/min。

8.一种根据权利要求1或2所述的三维纳米花状镍碳催化材料在加氢转化反应中的应用。

9.一种糠醛/5‑羟甲基糠醛的加氢反应方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一,将权利要求1或2所述的三维纳米花状镍碳催化材料加入至糠醛/5‑羟甲基糠醛与乙醇中,得到均匀的混合溶液;其中镍碳催化材料与底物分子的质量比为1:4‑20;

步骤二,将步骤一得到的混合溶液转移至高压反应釜中,用氢气将反应釜内的空气进行置换,然后通入氢气进行加氢反应,其中所述氢气压力为1‑2MPa,搅拌反应温度为50‑100℃,反应2h‑8h后得到四氢糠醇/2,5‑呋喃二甲醇。