一种纳米核壳燃烧催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113754506A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202111193642.4(22)申请日2021.10.13(71)申请人西南科技大学地址621010四川省绵阳市涪城区青龙大道中段59号(72)发明人冀威王韬王瑞浩王敦举郭长平(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理有限公司11369代理人张忠庆(51)Int.Cl.C06B23/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种纳米核壳燃烧催化剂及其制备方法(57)摘要本发明提供一种纳米核壳燃烧催化剂及其制备方法：包括：取顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐、己二醇中、对甲苯磺酸、二氯甲烷，得到二溴化物单体样品；取纯三胺、顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐、甲苯溶剂，得到交联剂；取二溴化物单体、催化剂、硫酸铜或乙酸钯制备出纳米核壳燃烧催化剂。本发明的优点和积极效果是解决了金属活性分子的团聚现象和壳厚度无法精确控制两个难题。通过开环易位聚合反应合成末端具有活性中心的二溴化物单体，再加入交联剂进一步交联，形成具有具有由线型大分子臂组成的致密壳结构和一个含有配体结构的核心的燃烧催化剂，其粒度为纳米尺寸，活性高，催化燃烧效率高，且制备方法有利于大规模生产。CN113754506ACN113754506A权利要求书1/2页1.一种纳米核壳燃烧催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐分散到己二醇中，加热搅拌直至其完全溶解；然后加入对甲苯磺酸，真空反应，反应完成后，溶液冷却至室温，用乙酸乙酯和碳酸氢钠水溶液稀释、洗涤，收集有机层，减压蒸发得到二醇单体样品；步骤二、将二醇单体样品溶解在二氯甲烷中形成溶液，加入四溴化碳在冰水浴中冷却，逐滴加入三苯基膦，滴加完毕后，从冰水浴中取出加热并搅拌，过滤除去溶剂，得到二溴化物单体样品；步骤三、将N‑Boc‑2‑溴乙胺、叠氮化钠和三丙胺加装到盛有DMF溶液的反应器中，加入溴化铜和五甲基二乙烯三胺，恒温搅拌后，洗涤、过滤、干燥得到淡黄的固体样品三唑胺；步骤四、用三氟乙酸去除Boc保护的三唑胺，真空干燥得到纯三胺；将纯三胺和顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐溶解在甲苯溶剂中，得到交联剂；步骤五、将步骤二得到的二溴化物单体样品、Grubbs催化剂加到二氯甲烷溶剂中形成溶液，快速搅拌使其反应；然后将步骤四得到的交联剂和六氟磷酸盐溶液加入溶液，同时加入硫酸铜或乙酸钯，搅拌，洗涤、过滤得到纳米核壳燃烧催化剂。2.如权利要求1所述的纳米核壳燃烧催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐与己二醇的质量体积比为0.2～0.7g:15～25mL；所述顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐与对甲苯磺酸的质量比为2～7:0.4～0.8；所述顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐与乙酸乙酯的质量体积比为0.2～0.7g:5～15mL；所述乙酸乙酯和碳酸氢钠水溶液的体积比为1:1；碳酸氢钠水溶液的浓度为3～6wt％；所述步骤二中，二醇单体与二氯甲烷的质量体积比为0.2～0.7g:5～15mL；所述顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐和四溴化碳的摩尔比为1:2～1:4；所述二醇单体与四溴化碳的质量比为2～7:0.2～0.7；所述二醇单体与三苯基膦的质量体积比为0.2～0.7g:2～6mL。3.如权利要求1所述的纳米核壳燃烧催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，N‑Boc‑2‑溴乙胺、叠氮化钠和三丙胺的摩尔比为3～5:3～5:1；所述N‑Boc‑2‑溴乙胺与DMF溶液的质量体积比为1～1.5g:10～20mL；所述N‑Boc‑2‑溴乙胺、溴化铜与五甲基二乙烯三胺的质量比为10～15:0.3～0.4:0.4～0.6；所述步骤四中，纯三胺与顺式‑5‑降冰片烯‑exo‑2,3‑二羧酸酐的质量比为1～3:5～8；所述纯三胺与甲苯的质量体积比为0.1～0.3g:10～20mL。4.如权利要求1所述的纳米核壳燃烧催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，二溴化物单体样品与Grubbs催化剂的质量体积比为30～50mg:40～60μL；所述二溴化物单体样品与二氯甲烷溶剂的质量体积比为30～50mg:3～5mL；所述二溴化物单体样品与交联剂的质量比为6～10:2～3；所述二溴化物单体样品与六氟磷酸盐溶液的质量体积比为30～50mg:8～12μL；所述二溴化物单体样品与硫酸铜的质量比为3～5:3～5；所述六氟磷酸盐溶液的浓度为50～70wt％；所述二溴化物单体样品与乙酸钯的质量比为3～5:3～5。5.如权利要求1所