[发明专利]一种用于环己烯氧化的石墨烯基碳酸钴催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种用于环己烯氧化的石墨烯基碳酸钴(Ⅱ)催化剂(CoCO₃@RGO)的制备方法，其特征在于，该方法选用石墨烯(RGO)作为催化剂载体，醋酸钴为钴源，采用水热法及高温煅烧获得了室温条件下高效催化环己烯转化为环己烯酮的石墨烯基碳酸钴(Ⅱ)催化剂(CoCO₃@RGO)；具体步骤如下：

（1）量取浓H₂SO₄、石墨粉和NaNO₃于500mL三口烧瓶中，超声20~30min，然后将混合物转移至恒温水浴槽中，控制温度在0~10℃低温搅拌反应1~2h，然后往三口烧瓶中加入KMnO₄粉末，继续低温搅拌4~5h，接着升温至30~40℃中温搅拌反应30~40min，然后继续升温至90~100℃高温搅拌反应30~40min，之后加入稀H₂SO₄溶液终止反应，去除水浴，获得含有氧化石墨（GO）初产物混合体系；

（2）往步骤1）中的混合体系中滴加30~40mL H₂O₂以除去混合体系中多余的氧化剂，然后将混合体系进行真空抽滤，并用30~40mL稀HCl洗涤1~2次，再用30~40 mL H₂O₂洗涤1次，抽滤，接着将固体分散在H₂O₂与H₂O的混合液中，超声剥离1~2h；获得均一稳定的GO分散液；

（3）将步骤2）中的GO分散液与Co(AC)₂•4H₂O、CO(NH₂)₂、NaBH₄一起加到烧杯中充分搅拌，然后将混合物转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，控制温度120~140℃水热反应10~12h，自然冷却至室温，采用无水乙醇洗涤2~3次，随后置于马弗炉中200~250℃煅烧2~3h，研磨后得到石墨烯基碳酸钴(Ⅱ)催化剂(CoCO₃@RGO)。

2.根据权利要求1所述的用于环己烯氧化的石墨烯基碳酸钴(Ⅱ)催化剂(CoCO₃@RGO)的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中低温反应温度为5℃，中温反应温度为38℃，高温反应温度为95℃。

3.根据权利要求1所述的用于环己烯氧化的石墨烯基碳酸钴(Ⅱ)催化剂(CoCO₃@RGO)的制备方法，其特征在于，步骤1）中采用体积比为10%的稀H₂SO_4。

4.根据权利要求1所述的用于环己烯氧化的石墨烯基碳酸钴(Ⅱ)催化剂(CoCO₃@RGO)的制备方法，其特征在于，步骤2）中采用体积比10%的稀HCl，H₂O 与H₂O₂混合液中H₂O₂与H₂O的体积比为1:5。

5.根据权利要求1所述的用于环己烯氧化的石墨烯基碳酸钴(Ⅱ)催化剂(CoCO₃@RGO)的制备方法，其特征在于，步骤3）中，水热反应温度为140℃。

6.根据权利要求1所述的用于环己烯氧化的石墨烯基碳酸钴(Ⅱ)催化剂(CoCO₃@RGO)的制备方法，其特征在于，步骤3）中，室温为25℃，(GO+NaBH₄)与Co(AC)₂•4H₂O的质量比为1:1~4:1，马弗炉煅烧温度控制在200℃。