[发明专利]改性纳米碳基材料及其制备方法和环烃的催化氧化方法

权利要求书

1.一种环烃的催化氧化方法，其特征在于，该方法包括：使环烃和含氧气体在催化剂的存在下接触进行反应，所述催化剂含有改性纳米碳基材料，制备所述纳米碳基材料的方法包括以下步骤：

a、将第一导电物与直流电源的正极连接，并将第二导电物与直流电源的负极连接后置于电解液中施加0.1~110V的电压进行电解1~30天，得到电解后的电解液，其中，所述第一导电物为石墨棒；

b、将步骤a得到的所述电解后的电解液与氧化剂混合后在20~200℃下进行第一改性处理2~24h，然后将第一改性处理后的物料进行冷冻干燥；

或者，将步骤a得到的所述电解后的电解液进行冷冻干燥，得到纳米碳颗粒，然后将所述纳米碳颗粒与氧化剂混合后在0~200℃下进行第二改性处理1~12h，再将第二改性处理后的物料进行冷冻干燥；

步骤b中，所述氧化剂为过氧化氢、过氧乙酸、过氧丙酸或叔丁基过氧化氢，或者它们中的两种或三种的组合；

所述电解后的电解液与所述氧化剂的重量比为1：（1~500）；或者，所述纳米碳颗粒与所述氧化剂的重量比为1：（0.2~100）；

所述环烃与所述含氧气体中的氧气的摩尔比为1：（1~5）；

所述反应的条件为：温度为50~200℃，时间为1~72h，压力为0~20MPa。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a中，所述电解的电压为5~80V。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a中，所述电解的时间为5~15天。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b中，所述第一改性处理的温度为60~100℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b中，所述第一改性处理的时间为5~20h。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b中，所述第二改性处理的温度为50~100℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤b中，所述第二改性处理的时间为2~10h。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a中，所述石墨棒的直径为2~20mm，长度为2~100cm；

所述第二导电物为铁棒、铁板、石墨棒、石墨板、铜板或铜棒；

所述电解液为含水溶液，所述含水溶液的水含量为85重量%以上。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二导电物为铁棒、石墨棒或铜棒。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二导电物为与所述第一导电物的尺寸相匹配的石墨棒。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冷冻干燥的条件包括：温度为-50℃至0℃，压力为1~200Pa，时间为1~96h。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电解后的电解液与所述氧化剂的重量比为1：（2~100）。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纳米碳颗粒与所述氧化剂的重量比为1：（1~50）。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述冷冻干燥的温度为-40℃至-10℃。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述冷冻干燥的压力为5~100Pa。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述冷冻干燥的时间为6~48h。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述改性纳米碳基材料的颗粒尺寸为1~50nm。