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专利号: 2022112246933
申请人: 陕西师范大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种原位构建的单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂,其特征在于,所述光催化剂由下述步骤制成:(1)将三聚氰胺在浓盐酸中搅拌处理20~40分钟,离心收集白色沉淀,干燥后在空气气氛下300~500℃保持2~4小时,得到氮化碳;

(2)将氮化碳与氯化钾、氯化锂研磨混合均匀,在空气气氛下450~550℃保持3~4小时,热水多次冲洗离心后得到富含‑OH的氮化碳;

(3)向光反应管中加入去离子水和异丙醇体积比为1:1~1:9的混合溶液,并加入富含‑OH的氮化碳和二氯二茂钛,加入硝基芳烃后持续搅拌,在惰性气体保护下光照反应2~5小时,离心后液体分离纯化得到芳香胺,固体经异丙醇超声洗涤、离心、干燥得到单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂。

2.根据权利要求1所述的原位构建的单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂,其特征在于,步骤(1)中,将三聚氰胺在浓盐酸中搅拌处理20~40分钟,离心收集白色沉淀,通风放置5~

6小时后50~80℃干燥,在空气气氛下以8~12℃/分钟的升温速度加热至500℃,恒温保持4小时,得到氮化碳。

3.根据权利要求1或2所述的原位构建的单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂,其特征在于,步骤(1)中,所述浓盐酸中HCl的质量浓度为36%~38%。

4.根据权利要求1所述的原位构建的单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂,其特征在于,步骤(2)中,所述氮化碳与氯化钾、氯化锂的质量比为1:5~6:4~5。

5.根据权利要求1或4所述的原位构建的单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂,其特征在于,步骤(2)中,在空气气氛下以4~6℃/分钟的升温速度加热至550℃,保持4小时。

6.根据权利要求1所述的原位构建的单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂,其特征在于,步骤(3)中,所述二氯二茂钛与富含‑OH的氮化碳的质量比为1:2~8。

7.根据权利要求1所述的原位构建的单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂,其特征在于,步骤(3)中,所述硝基芳烃和二氯二茂钛的配比为1 mmol:20~100 mg。

8.根据权利要求1所述的原位构建的单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂,其特征在于,步骤(3)中,所述硝基芳烃的结构式为R‑C6H4‑NO2,式中R为包含C=C、C≡C、C=O、C=N、C≡N、‑OH、‑SMe、‑CF3中任意一种官能团的取代基或卤素。

9.一种催化还原硝基芳烃的方法,其特征在于,该方法由下述步骤组成:

(1)将三聚氰胺在浓盐酸中搅拌处理20~40分钟,离心收集白色沉淀,干燥后在空气气氛下300~500℃保持2~4小时,得到氮化碳;

(2)将氮化碳与氯化钾、氯化锂研磨混合均匀,在空气气氛下450~550℃保持3~4小时,热水多次冲洗离心后得到富含‑OH的氮化碳;所述氮化碳与氯化钾、氯化锂的质量比为

1:5~6:4~5;

(3)向光反应管中加入去离子水和异丙醇体积比为1:1~1:9的混合溶液,并加入富含‑OH的氮化碳和二氯二茂钛,加入硝基芳烃后持续搅拌,在惰性气体保护下光照反应2~5小时,离心后液体分离纯化得到芳香胺,固体经异丙醇超声洗涤、离心、干燥得到单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂;所述二氯二茂钛与富含‑OH的氮化碳的质量比为1:2~8;所述硝基芳烃和二氯二茂钛的配比为1 mmol:20~100 mg;所述硝基芳烃的结构式为R‑C6H4‑NO2,式中R为包含C=C、C≡C、C=O、C=N、C≡N、‑OH、‑SMe、‑CF3中任意一种官能团的取代基或卤素。

10.根据权利要求9所述的催化还原硝基芳烃的方法,其特征在于,步骤(3)中,所得单原子Ti 接枝的氮化碳光催化剂重复用于催化还原硝基芳烃。