CN112076776A - 用于选择性光催化氧化醇生成酯的质子化氮化碳及其应用 - Google Patents
用于选择性光催化氧化醇生成酯的质子化氮化碳及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112076776A CN112076776A CN202011003614.7A CN202011003614A CN112076776A CN 112076776 A CN112076776 A CN 112076776A CN 202011003614 A CN202011003614 A CN 202011003614A CN 112076776 A CN112076776 A CN 112076776A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon nitride
- protonated
- bulk
- acid
- protonated carbon
- 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
Links
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 22
- -1 Protonated carbon nitrides Chemical class 0.000 title claims abstract description 15
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title claims abstract description 15
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 title description 8
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical class N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N methyl benzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1 QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229940095102 methyl benzoate Drugs 0.000 claims abstract description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 44
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 33
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 4
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical group NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- FPHQLDRCDMDGQW-UHFFFAOYSA-N iridium Chemical compound [Ir].[Ir] FPHQLDRCDMDGQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid group Chemical group C(C1=CC=CC=C1)(=O)O WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 238000007172 homogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004298 light response Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 238000006709 oxidative esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen compounds
-
- B01J35/39—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/39—Preparation of carboxylic acid esters by oxidation of groups which are precursors for the acid moiety of the ester
- C07C67/40—Preparation of carboxylic acid esters by oxidation of groups which are precursors for the acid moiety of the ester by oxidation of primary alcohols
Abstract
本发明公开了一种质子化氮化碳及以其作为光催化剂在选择性氧化醇生成酯中的应用,属于光催化有机合成技术领域。所述质子化氮化碳是先通过热聚合法合成体相氮化碳,然后利用熔盐法对其进行处理得到熔盐氮化碳,再将熔盐氮化碳与酸作用制成。使用该质子化氮化碳作为光催化剂,可在420nm波长可见光照射下,以氧气作为氧化剂,高效的催化苯甲醇与甲醇反应生成苯甲酸甲酯,具有重要的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于光催化有机合成技术领域,具体涉及一种质子化氮化碳及以其作为光催化剂在选择性氧化醇生成酯中的应用。
背景技术
酯类化合物是一类丰富且高度重要的化学物质,被广泛的应用于聚合物、天然产物、药物以及其他精细化工领域。通常,酯是通过羧酸或活性酸衍生物与醇类化合物反应制备的,尽管此方法广泛用于工业和科学实验室,但这种过程步骤繁琐、且通常会导致大量不需要的副产物生成。为了突破这一限制,近年来,科学家们开发了许多合成酯的策略。例如,醛的氧化酯化反应是制备酯的有效方法。然而,该方法需要金属盐作为氧化剂或贵金属作为催化剂(Nat. Chem.2010, 2, 61),这并不符合绿色化学的初衷。因此,开发一种环境友好、成本低廉的酯化合物的制备方法非常有意义。
醇类化合物可由可再生的生物质制备,环境友好且丰富,经常用作各种化学反应的溶剂和底物。在各种醇转化反应中,使用氧气将醇直接氧化成酯无疑是有吸引力的。迄今为止,仅有很少的关于醇直接酯化的研究报道,大多数基于均相催化体系,需要贵金属基催化剂,例如钯(Org. Lett.2013, 15, 5072)、钌(Angew. Chem., Int. Ed.2012, 51,5711)、金(J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15096),及铱(J. Org. Chem.2011, 76,2937)。而且,为了获得较高的产率,这些均相催化体系需要添加碱用来中和过程中产生的酸,并且通常需要在高温和高压下进行。一般来讲,非均相催化相比均相催化更有优势,因为催化剂容易从反应混合物中分离出来,可实现有效重复利用。因此,开发非均相、廉价易得的催化剂,以用来实现高效催化醇类化合物氧化生成酯类化合物,是有吸引力的,同时具有十足的挑战性。
作为一种重要的非金属材料,聚合物氮化碳由于其独特的性能,特别是具有可见光响应和出色的化学稳定性而备受关注(Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 6164)。这些特性使氮化碳被广泛用于非均相有机合成反应中。在已经报道的涉及氮化碳的醇选择性氧化反应中,产物通常是醛而不是酯(Chem. Sci., 2013, 4, 3244)。迄今为止,尚无不添加金属的氮化碳催化剂而实现醇类直接氧化生成酯的报道。本发明使用酸处理氮化碳得到质子化氮化碳。其既保留了熔盐氮化碳较好的氧化能力,同时在表面引入了酸性位点,在氧气和光照条件下,可实现苯甲醇与甲醇高效氧化生成苯甲酸甲酯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种质子化氮化碳及以其为光催化剂选择性氧化醇生成酯的方法。本发明制备的质子化氮化碳克服了传统氮化碳氧化能力弱的缺点,能够实现苯甲醇与甲醇高效氧化生成苯甲酸甲酯。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种用于选择性光催化氧化醇生成酯的质子化氮化碳,其是先通过热聚合法合成体相氮化碳,然后利用熔盐法对其进行处理得到熔盐氮化碳,再将熔盐氮化碳与酸作用,得到所述质子化氮化碳,此过程中,质子化氮化碳表面碱性减弱,酸性增强,亲水性减弱,疏水性增强,同时对于氧气活化能力增强。
所述质子化氮化碳的制备方法具体包括以下步骤:
(1)将含胺固体粉末置于坩埚中,在空气气氛、300-600℃条件下煅烧10小时,得到体相氮化碳;
(2)将步骤(1)得到的体相氮化碳与无机盐按质量比1:3-6置于研钵中研磨,得到熔盐氮化碳;
(3)将步骤(2)得到的熔盐氮化碳在氮气气氛、400-650℃条件下煅烧12小时,得到样品前驱体;
(4)用去离子水洗去步骤(3)所得样品前驱体中多余的无机盐,经烘干后置于烧杯中,按质量体积比为20:1 mg/mL加入体积浓度为20%的酸液,搅拌过夜,离心除去液体,再次烘干,得到所述质子化氮化碳。
步骤(1)中所述含胺固体粉末为三聚氰胺、氰胺或尿素。
步骤(2)中所述无机盐包括氯化钠、氯化锂、氯化钾、氯化铵等中的任何一种或几种。
步骤(4)中所用酸液为硫酸、盐酸或磷酸等无机酸的水溶液。
所述质子化氮化碳可用于选择性光催化氧化醇生成酯,其具体是以质子化氮化碳为光催化剂,在420nm波长可见光照射下,以氧气作为氧化剂,选择性催化苯甲醇与甲醇反应生成苯甲酸甲酯。
本发明的显著优点在于:
(1)本发明所制备的质子化氮化碳是一种新型的光催化剂,其氧气活化能力增强,可实现苯甲醇与甲醇高效氧化生成苯甲酸甲酯。
(2)本发明生产工艺过程简单、易于控制,且能耗低、成本低,符合实际生产需要,有利于大规模的推广。
附图说明
图1为实施例1所得质子化氮化碳的XRD图。
图2为实施例1所得质子化氮化碳的FT-IR图。
图3为实施例1所得质子化氮化碳的SEM图。
图4为实施例1所得质子化氮化碳的TEM图。
图5为实施例1所得氮化碳固体粉末(a)和质子化氮化碳(b)光催化氧化苯甲醇与甲醇的产物成分分析图。
图6为实施例2所得质子化氮化碳光催化氧化苯甲醇与甲醇的产物成分分析图。
图7为实施例3所得质子化氮化碳光催化氧化苯甲醇与甲醇的产物成分分析图。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解,下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明,但是本发明不仅限于此。
实施例1
(1)称取8克三聚氰胺固体粉末放置到氧化铝坩埚中,在空气气氛、410℃条件下煅烧10小时,自然冷却后取出,研磨成粉末状,得到体相氮化碳固体粉末;
(2)称取1克体相氮化碳固体粉末和4.0克氯化锂,研磨均匀后放置到氧化铝坩埚中,在氮气气氛、600℃条件下煅烧12小时,自然冷却后取出,研磨成粉末状,用去离子水洗并通过抽滤的方法除去剩余的氯化锂,然后将所得样品置于烘箱中烘干,得到氮化碳固体粉末;
(3)称取500毫克氮化碳固体粉末置于烧杯中,加入去离子水20毫升、浓盐酸5毫升,搅拌过夜,离心除去液体,将离心后的样品烘干,得到质子化氮化碳的固体粉末。
图1为本实施例所得质子化氮化碳的XRD图。从图中可以看到,质子化氮化碳固体粉末在8°和27.5°处出现两个明显的归属于聚合物氮化碳(100)和(002)晶面的XRD衍射峰,证实所制备的氮化碳材料在质子化处理过后,晶体结构没有发生明显变化。
图2为本实施例所得质子化氮化碳的FT-IR图。
图3、4分别为本实施例所得质子化氮化碳的SEM图和TEM图。从图中可以看出,质子化氮化碳样品呈片状、堆叠状结构,并可观察到明显的晶格条纹。
称取得到的氮化碳固体粉末及质子化氮化碳固体粉末各10毫克,置于容积10毫升玻璃反应器中,分别加入1毫升甲醇、0.2毫摩尔(约22微升)苯甲醇,通入氧气,在25℃、420nm LED光照条件下反应24小时,使用气相色谱-质谱联用仪对反应产物进行分析。
图5为本实施例所得氮化碳固体粉末(a)及质子化氮化碳(b)光催化氧化苯甲醇与甲醇的产物成分分析图。从图中可以看出,氮化碳固体粉末可以催化苯甲醇的转化(转化率99%),但是主要产物为苯甲酸(选择性99%),苯甲酸甲酯的选择性很低(小于1%);而质子化氮化碳不仅可以很好的催化苯甲醇的转化(转化率99%),同时也实现了对苯甲酸甲酯的高效选择(选择性94%)。
实施例2
(1)称取8克氰胺固体粉末放置到氧化铝坩埚中,在空气气氛、300℃条件下煅烧10小时,自然冷却后取出,研磨成粉末状,得到体相氮化碳固体粉末;
(2)称取1克体相氮化碳固体粉末和5.0克氯化钾,研磨均匀后放置到氧化铝坩埚中,在氮气气氛、400℃条件下煅烧12小时,自然冷却后取出,研磨成粉末状,用去离子水洗并通过抽滤的方法除去剩余的氯化钾,然后将所得样品置于烘箱中烘干,得到氮化碳固体粉末;
(3)称取500毫克氮化碳固体粉末置于烧杯中,加入去离子水20毫升、浓硫酸5毫升,搅拌过夜,离心除去液体,将离心后的样品烘干,得到质子化氮化碳的固体粉末。
图6为本实施例所得质子化氮化碳光催化氧化苯甲醇与甲醇的产物成分分析图。从图中可以看出,质子化氮化碳可以很好的催化苯甲醇的转化(转化率99%),同时对苯甲酸甲酯也有较高的选择性(选择性85%)。
实施例3
(1)称取8克尿素固体粉末放置到氧化铝坩埚中,在空气气氛、600℃条件下煅烧10小时,自然冷却后取出,研磨成粉末状,得到体相氮化碳固体粉末;
(2)称取1克体相氮化碳固体粉末和6.0克氯化铵,研磨均匀后放置到氧化铝坩埚中,在氮气气氛、650℃条件下煅烧12小时,自然冷却后取出,研磨成粉末状,用去离子水洗并通过抽滤的方法除去剩余的氯化铵,然后将所得样品置于烘箱中烘干,得到氮化碳固体粉末;
(3)称取500毫克氮化碳固体粉末置于烧杯中,加入去离子水20毫升、浓盐酸5毫升,搅拌过夜,离心除去液体,将离心后的样品烘干,得到质子化氮化碳的固体粉末。
图7为本实施例所得质子化氮化碳光催化氧化苯甲醇与甲醇的产物成分分析图。从图中可以看出,质子化氮化碳对苯甲醇的催化转化率约有60%,且对苯甲酸甲酯的选择性为31%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种用于选择性光催化氧化醇生成酯的质子化氮化碳,其特征在于:其制备方法是先通过热聚合法合成体相氮化碳,然后利用熔盐法对其进行处理得到熔盐氮化碳,再将熔盐氮化碳与酸作用,得到所述质子化氮化碳。
2.根据权利要求1所述的质子化氮化碳,其特征在于:具体包括以下步骤:
(1)将含胺固体粉末置于坩埚中,在空气气氛、300-600℃条件下煅烧10小时,得到体相氮化碳;
(2)将步骤(1)得到的体相氮化碳与无机盐按比例置于研钵中研磨,得到熔盐氮化碳;
(3)将步骤(2)得到的熔盐氮化碳在氮气气氛、400-650℃条件下煅烧12小时,得到样品前驱体;
(4)用水洗去步骤(3)所得样品前驱体中多余的无机盐,经烘干后加入酸液,搅拌过夜,离心除去液体,再次烘干,得到所述质子化氮化碳。
3.根据权利要求1所述的质子化氮化碳,其特征在于:步骤(1)中所述含胺固体粉末为三聚氰胺、氰胺或尿素。
4.根据权利要求1所述的质子化氮化碳,其特征在于:步骤(2)中所用体相氮化碳与无机盐的质量比为1:3-6;
所述无机盐包括氯化钠、氯化锂、氯化钾、氯化铵中的任何一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的质子化氮化碳,其特征在于:步骤(4)中所用样品前驱体与酸液的质量体积比为20:1 mg/mL;
所用酸液的体积浓度为20%,其为硫酸、盐酸或磷酸的水溶液。
6.一种如权利要求1所述质子化氮化碳在选择性光催化氧化醇生成酯中的应用,其特征在于:以所述质子化氮化碳为光催化剂,在420nm波长可见光照射下,以氧气作为氧化剂,选择性催化苯甲醇与甲醇反应生成苯甲酸甲酯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011003614.7A CN112076776B (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 用于选择性光催化氧化醇生成酯的质子化氮化碳及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011003614.7A CN112076776B (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 用于选择性光催化氧化醇生成酯的质子化氮化碳及其应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112076776A true CN112076776A (zh) | 2020-12-15 |
CN112076776B CN112076776B (zh) | 2021-08-31 |
Family
ID=73739606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011003614.7A Active CN112076776B (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 用于选择性光催化氧化醇生成酯的质子化氮化碳及其应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112076776B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113845096A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-28 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 一种富氰基氮化碳的制备方法及其产品和应用 |
CN113842938A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-28 | 河北零点新能源科技有限公司 | 一种新型g-C3N4衍生碳质吸附剂和光催化材料的制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107188294A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-22 | 武汉纺织大学 | 一种催化过碳酸盐降解废水中有机污染物的方法 |
CN107488133A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-19 | 福州大学 | 一种氮化碳光催化合成氨基甲酸酯类化合物的方法 |
CN108584892A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 福州大学 | 一种晶相氮化碳纳米颗粒的制备方法及其应用 |
CN109985654A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-09 | 福州大学 | 一种碱金属离子修饰的氮化碳催化剂及其制备方法和应用 |
CN111250140A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-09 | 武汉大学 | 一种用于光催化固氮的氮化碳纳米棒阵列光催化剂及其制备方法 |
-
2020
- 2020-09-22 CN CN202011003614.7A patent/CN112076776B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107188294A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-22 | 武汉纺织大学 | 一种催化过碳酸盐降解废水中有机污染物的方法 |
CN107488133A (zh) * | 2017-08-18 | 2017-12-19 | 福州大学 | 一种氮化碳光催化合成氨基甲酸酯类化合物的方法 |
CN108584892A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 福州大学 | 一种晶相氮化碳纳米颗粒的制备方法及其应用 |
CN109985654A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-09 | 福州大学 | 一种碱金属离子修饰的氮化碳催化剂及其制备方法和应用 |
CN111250140A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-09 | 武汉大学 | 一种用于光催化固氮的氮化碳纳米棒阵列光催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SANNY VERMA ET AL: "Photocatalytic C-H activation and oxidative esterification using Pd@g-C3N4", 《CATALYSIS TODAY》 * |
YANG LI ET AL: "Enhanced photocatalytic hydrogen production activity of highly crystalline carbon nitride synthesized by hydrochloric acid treatment", 《CHINESE JOURNAL OF CATALYSIS》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113842938A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-28 | 河北零点新能源科技有限公司 | 一种新型g-C3N4衍生碳质吸附剂和光催化材料的制备方法 |
CN113845096A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-28 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 一种富氰基氮化碳的制备方法及其产品和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112076776B (zh) | 2021-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108927198B (zh) | 一种改性氮化碳光催化剂及其制备与光催化氧化木糖合成木糖酸的方法 | |
CN112076776B (zh) | 用于选择性光催化氧化醇生成酯的质子化氮化碳及其应用 | |
CN111960948B (zh) | 一种四丁基溴化铵的合成工艺 | |
CN111889129B (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 | |
CN110194730B (zh) | DUT-67(Zr)在光催化氧化甲基苯基硫醚制备甲基苯基亚砜中的应用 | |
CN114042471B (zh) | 一种可见光响应型Zn2TiO4/g-C3N4异质结材料及其应用 | |
CA2198777C (en) | Photocatalyst, method for preparing the same, and production of hydrogen using the same | |
CN111408392A (zh) | 钴氮共掺杂多孔碳材料催化剂及其制备方法和应用 | |
CN113845096A (zh) | 一种富氰基氮化碳的制备方法及其产品和应用 | |
CN113772656B (zh) | 一种金属盐辅助制备多孔碳材料的方法及其应用 | |
CN113527703B (zh) | 金属碳基配位聚合物、制备方法及其在合成2,5-呋喃二甲醇中的用途 | |
CN107286006B (zh) | 一种催化醇解木质素制备香草乙酮和乙酰丁香酮的方法 | |
CN108530318B (zh) | 一种合成己二腈的方法 | |
CN116003243A (zh) | 一种无碱参与的co2加氢制甲酸方法 | |
CN106064097A (zh) | 一种常温合成氨催化剂及其制备方法 | |
CN109772419B (zh) | 在限域空间构筑氮化碳基超薄纳米片复合材料的制备方法 | |
CN110437189B (zh) | 一种5-甲酰基-2-呋喃甲酸的制备方法 | |
CN108586202B (zh) | 一种中间体4-苯基丁醇的合成方法 | |
CN113522273A (zh) | 一种富含氧空位三氧化钨的制备方法及其在光催化反应中的应用 | |
CN113908873B (zh) | 一种利用氮化碳基光催化剂光催化选择性氧化葡萄糖的方法 | |
CN110270378B (zh) | 三嗪基连接杯[4]芳烃的多孔聚合物固载钯催化剂CaPOP3@Pd及制备方法和应用 | |
CN108640829A (zh) | 一种水相催化氧化乳酸制备丙酮酸的方法 | |
CN1958160A (zh) | 一种能将苯酚羟基化的Cu-VSB-5催化剂及其制备方法 | |
CN115286506B (zh) | 一种以金属有机骨架材料为催化剂一步氧化酯化合成母菊酯的方法 | |
CN115094470B (zh) | 一种多级孔碳负载钴钌纳米合金材料及其制备方法 |
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 |