[发明专利]使用碳催化剂的烃转化

说明书

技术领域

本发明是关于一种使用碳催化剂的烃转化。

背景技术

用以制造某些高价値有机化学物质所需的物品及服务的成本高得离谱，并且/或者依赖在为石油工业的副产物的起始材料。

发明内容

本发明描述具有广泛合成实用性的方法及制程，可应用在某些被利用在广泛制造过程的高价値及大量化学物质的合成上。本发明提供的化学烃转换可便宜且有效率地用在合成某些用在生产是列化学产物的烃原始材料上。本发明提供用在低分子量的饱和或部分饱和有机化合物的合成的方法。在些例子中，该等化合物为气体及/或为挥发性化合物。

本发明提供用在烃类脱氢、烃类裂解、烃类耦合(例如C-C烷烃耦合)和/或烃类置换的制程，以提供烃产物。本发明所述的用在烃类脱氢、烃类裂解、烃类耦合(例如C-C烷烃耦合)和/或烃类置换的制程包含，使烃类与具催化活性的碳基材料接触。换言的，本发明所述的合成方法包含具催化活性的碳催化剂的使用。在某些具体例中，该具催化活性的碳催化剂为氧化石墨烯衍生或氧化石墨衍生的催化剂。

在方面，本发明提供一种用在转化

(a)烷烃起始材料成为烯烃产物(脱氢)；

(b)烷烃起始材料成为一种或多种较高分子量的烷烃产物(耦合)；

(c)烷烃起始材料成为一种或多种置换产物(置换)；

(d)高级烷烃起始材料成为一种或多种低级烷烃产物(裂解)；

(e)环烷烃起始材料成为烷烃产物或烯烃产物或其组合(裂解)；

或任何其组合的制程，

包含使任何(a)-(e)中的起始材料与具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨接触，以提供(a)-(e)中相对应的产物。

在具体例中，本发明提供一种用在将烷烃起始材料转化为烯烃产物(脱氢)的制程，包含使烷烃起始材料与具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨接触，以提供相对应的烯烃产物。在具体例中，本发明提供一种用在将烷烃起始材料转化为一种或多种较高分子量的烷烃产物(耦合)的制程，包含使烷烃起始材料与具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨接触，以提供相对应的较高分子量产物。在具体例中，本发明提供一种用在将烷烃起始材料转化为一种或多种置换产物的制程，包含使烷烃起始材料与具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨接触，以提供相对应的一种或多种置换产物。在具体例中，本发明提供一种用在将高级烷烃起始材料转化为一种或多种低级烷烃产物(裂解)的制程，包含使高级烷烃起始材料与具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨接触，以提供相对应的低级烷烃产物。在具体例中，本发明提供一种用在将环烷烃起始材料转化为烷烃或烯烃产物或其组合(裂解)的制程，包含使环烷烃起始材料与具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨接触，以提供相对应的烷烃或烯烃产物或其组合。在具体例中，为一种包含裂解和耦合的制程。在具体例中，为一种包含裂解和脱氢的制程。在具体例中，为一种包含置换和脱氢的制程。

在上述制程的具体例中，该具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨为具催化活性表面修饰的氧化石墨烯。

在上述制程的具体例中，该具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨为具催化活性表面修饰的氧化石墨。

在上述制程的具体例中，该具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨的特征在于，在约3150cm^-1，685cm^-1，280cm^-1或1140cm^-1处具有一个或多个傅立叶变换红外(FT-IR)特征。

在些具体例中，该具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨具有表面修饰包含一个或多个过氧化氢封端表面、环氧化物封端表面、酮封端表面、二酮封端表面、醛封端表面、羧基封端表面、羟基封端表面、醇封端表面、醚封端表面、二氧环丙烷封端表面、醌封端表面、过氧酸封端表面、酯封端表面、酐封端表面或过氧酸酯封端表面。

在些具体例中，该具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨具有表面修饰，包含一个或多个过氧化气封端表面、环氧化物封端表面、酮封端表面、醛封端表面、羧基封端表面、羟基封端表面、.醇封端表面或醚封端表面。

在些具体例中，该具催化活性表面修饰的氧化石墨烯或氧化石墨具有表面修饰，包含一个或多个环氧化物封端表面、酮封端表面、醛封端表面、羧基封端表面、羟基封端表面或醇封端表面。