[发明专利]一种N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于：所述N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂是以N-掺杂介孔碳N-MPC为载体，在载体上负载有作为活性组分的金属M纳米颗粒；所述N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂用于催化吡啶直接偶联生成2,2’-联吡啶；

所述N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂的制备方法，采用路线一或路线二；

路线一：以结构式如式(1)所示的THPP为原料，先与甲醛缩合聚合，得到共价有机框架聚合物，再与金属M盐配位，得到金属配位的共价有机框架聚合物；最后对所述金属配位的共价有机框架聚合物进行退火碳化，即获得目标产物；

路线二：以结构式如式(1)所示的THPP为原料，先与金属M盐配位，得到结构如式(2)所示的M-THPP；再将M-THPP与甲醛缩合聚合，得到金属配位的共价有机框架聚合物；最后对金属配位的共价有机框架聚合物进行退火碳化，即获得目标产物；

所述N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂为N-掺杂介孔碳负载的单金属纳米催化剂M@N-MPC，或为N-掺杂介孔碳负载的双金属纳米催化剂M₁-M₂@N-MPC，其中M为Pd、Pt、Ru、Au、Ag或Rh、M₁为Pd、Pt、Ru、Au、Ag或Rh、M₂为Ni、Cu、Fe、Zn或Co。

2.根据权利要求1所述的N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于：当为M₁-M₂@N-MPC时：路线一中，所述与金属M盐配位是与M₁和M₂两种金属盐进行配位；路线二中，是分别获得M₁-THPP和M₂-THPP，再将二者与甲醛缩合聚合。

3.一种权利要求1～2中任意一项所述制备方法所制得的N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂在合成2,2’-联吡啶中的应用，其特征在于：将所述N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂用于催化吡啶直接偶联生成2,2’-联吡啶，方法为：

将所述催化剂加入高压反应釜中，再加入吡啶，将高压反应釜密封；加热至100-550℃，反应1-10000min，在反应过程中通过磁子进行搅拌；反应完成后降至室温，获得反应混合液；

对所得反应混合液进行过滤分离，所得固体即为催化剂，将其洗涤、干燥后循环使用；所得滤液通过减压蒸馏的方式分离原料吡啶和目标产物2,2’-联吡啶。

4.根据权利要求3所述的N-掺杂介孔碳负载的金属纳米催化剂在合成2,2’-联吡啶中的应用，其特征在于：催化剂与吡啶投料的质量比为1：1-10000。