[发明专利]一种三维多孔碳负载的Rh基催化剂的制备方法及其产品与应用

权利要求书

1.一种三维多孔碳负载的Rh基催化剂在费托合成反应中的应用，所述三维多孔碳负载的Rh基催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1）载体前驱体的制备：制备碳量子点或者含杂原子的碳量子点，作为载体前驱体；

所述含杂原子的碳量子点的制备方法为：将有机酮衍生物与碱性溶液进行混合，在设定温度下进行反应，反应完毕后，得到悬浊液，接着向悬浊液中加入酸，调节悬浊液pH至中性，再通过高速离心分离，并将固体物质多次洗涤后，进行干燥，得到碳量子点；所述的有机酮衍生物为N,N-二甲酰基-α-氨基苯乙酮，碱性溶液的浓度为4~6M，碱性溶液为LiOH、NaOH、KOH 和 Ba(OH)₂中的一种或多种；有机酮衍生物和碱性溶液的质量体积比为(0.5~1.5):(10~30) g/mL，设定温度为4~25 ℃，反应时间为50~150 h，酸为稀盐酸，浓度为0.5~1.5 M；

2）在载体前驱体上表面修饰Rh离子：将步骤1）中的载体前驱体分散于去离子水中，得到载体前驱体胶体溶液，接着将铑盐溶液加入到载体前驱体胶体溶液，用稀盐酸调节pH，然后在设定温度下，进行搅拌反应，反应结束后，将产物分离、洗涤和干燥后，得到表面接枝Rh离子的载体前驱体；

所述载体前驱体胶体溶液的浓度为0.1~10mg/mL；铑盐为RhCl₃或者Rh(NO₃)₃中的一种或两种，铑盐溶液的浓度为0.5~3.5mg/mL，载体前驱体胶体溶液与铑盐溶液的体积比为(50~100):(1~3)；稀盐酸的浓度为0.5~1.5M，调节pH至3~10；设定温度为80~100℃，反应时间为1~3h；干燥温度为110~130℃；

3）交联与碳化：将步骤2）中的表面接枝Rh离子的载体前驱体置于管式炉中，在惰性气氛下，进行热处理，使载体前驱体发生交联，形成三维多孔碳，Rh离子在载体前驱体的作用下，还原成金属原子，均匀负载于三维多孔碳上，从而得到三维多孔碳负载的Rh基催化剂。

2.根据权利要求1所述三维多孔碳负载的Rh基催化剂在费托合成反应中的应用，其特征在于，所述步骤1）中，碳量子点的制备方法为：将有机酮与碱性溶液进行混合，在设定温度下进行反应，反应完毕后，得到悬浊液，接着向悬浊液中加入酸，调节悬浊液pH至中性，再通过高速离心分离，并将固体物质多次洗涤后，进行干燥，得到碳量子点。

3.根据权利要求2所述三维多孔碳负载的Rh基催化剂在费托合成反应中的应用，其特征在于，所述的有机酮为丙酮，碱性溶液的浓度为4~6M，碱性溶液为LiOH、NaOH、KOH 和 Ba(OH)₂中的一种或多种；有机酮和碱性溶液的体积比为(20~40):(10~30)，设定温度为4~25℃，反应时间为50~150h，酸为稀盐酸，浓度为0.5~1.5M。

4.根据权利要求1所述三维多孔碳负载的Rh基催化剂在费托合成反应中的应用，其特征在于，所述步骤3）中，惰性气氛为氮气、氩气、氦气中的一种，热处理温度为600~1000 ℃，热处理时间为2~6h。