[发明专利]一种多孔碳气凝胶催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种多孔碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）水凝胶的制备

将纤维素溶解，形成均一透明溶液，再在搅拌条件下加入过渡金属盐溶液，得到混合液，密封进行反应，得到包含过渡金属氢氧化物的纤维素水凝胶；

所述的纤维素溶解的方法为将纤维素溶解于-12℃的氢氧化钠/尿素溶液中；

所述的过渡金属盐溶液中的过渡金属盐为锰盐或钴盐；

（2）气凝胶的制备

将包含过渡金属氢氧化物的纤维素水凝胶冷冻干燥，得到包含过渡金属氢氧化物的纤维素气凝胶；

（3）气凝胶的碳化

将包含过渡金属氢氧化物的纤维素气凝胶置于惰性气氛中进行高温碳化，得到包含过渡金属氮化物和过渡金属氧化物的碳气凝胶，将碳气凝胶浸于水中，使过渡金属氮化物完全水解，过滤，洗涤至滤液呈中性，干燥，即得多孔碳气凝胶催化剂M_xO_y/CA。

2.根据权利要求1所述的多孔碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的过渡金属盐为醋酸锰、硝酸锰、醋酸钴、硝酸钴或氯化钴。

3.根据权利要求1所述的多孔碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的搅拌条件为500～2000 rpm。

4.根据权利要求1所述的多孔碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的均一透明溶液中的纤维素溶解度为3～6 wt.%；

所述的混合液中的过渡金属盐的质量为纤维素质量的5～45%。

5.根据权利要求1所述的多孔碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的反应的条件为在30～80℃下反应12 h。

6.根据权利要求1所述的多孔碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的冷冻干燥的条件为在-80℃下干燥24h。

7.根据权利要求1所述的多孔碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的高温碳化的条件为在600～800℃下碳化1～3h。

8.由权利要求1～7任一项所述制备方法得到的多孔碳气凝胶催化剂的应用，其特征在于：将所述制备方法得到的多孔碳气凝胶催化剂用于醛类、酮类或乙酰丙酸酯类与醇类有机物的转移氢化反应。