[发明专利]双功能催化剂及其制备方法与应用

说明书

本申请涉及催化剂技术领域，提供了一种双功能催化剂的制备方法，包括如下步骤：提供负离子型有机染料的水溶液、可溶性过渡金属盐溶液；将所述可溶性过渡金属盐溶液滴加至所述负离子型有机染料的水溶液，进行加热反应后，再进行纯化处理，得到双功能催化剂。该方法采用负离子型有机染料和可溶性过渡金属盐溶液进行复分解反应，得到的催化剂为含有有机染料中的有机负离子的过渡金属盐，得到的催化剂催化活性较高、性能稳定，可用于光催化的交叉脱氢偶联反应，其制备方法条件可控，原料成本低、来源广，适合大规模生产。

技术领域

本申请属于催化剂技术领域，尤其涉及一种双功能催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

催化剂是指在化学反应里能改变反应物化学反应速率，能够提高或降低化学反应速率而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。据统计，约有90％以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等。催化剂种类繁多，按状态可分为液体催化剂和固体催化剂；按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂，均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。

交叉脱氢偶联反应指的是在两个底物的C-H键被活化的情况下，在氧化剂的作用下，进行的交叉型C-C的脱氢偶联反应。如果氧化剂是分子氧的话，理论上生成的副产物就是水，这样的反应就是非常优秀的绿色化学反应。因此，若能实现这个反应，则可以被认为是理想的反应形式。

目前，交叉脱氢偶联反应的研究现状处于起步阶段，其存在化学选择性差，反应活性低、没有较好的催化剂等问题，因此限制了交叉脱氢偶联反应的发展，影响了其大规模应用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种双功能催化剂及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中用于交叉脱氢偶联反应的催化剂催化活性低、性质不稳定的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种双功能催化剂的制备方法，包括如下步骤：

提供负离子型有机染料的水溶液、可溶性过渡金属盐溶液；

将所述可溶性过渡金属盐溶液滴加至所述负离子型有机染料的水溶液，进行加热反应后，再进行纯化处理，得到双功能催化剂。

第二方面，本申请提供一种双功能催化剂，所述双功能催化剂采用功能催化剂的制备方法制备得到。

第三方面，本申请提供一种由双功能催化剂的制备方法制备得到的双功能催化剂在光催化的交叉脱氢偶联反应中的应用。

本申请第一方面提供的双功能催化剂的制备方法，采用负离子型有机染料和可溶性过渡金属盐溶液进行复分解反应，得到的催化剂为含有有机染料中的有机负离子的过渡金属盐，得到的催化剂催化活性较高、性能稳定，可用于光催化的交叉脱氢偶联反应，其制备方法条件可控，原料成本低、来源广，适合大规模生产。

本申请第二方面提供的双功能催化剂为含有有机染料中的有机负离子的过渡金属盐，与现有的催化剂相比，不仅能够用于光催化的交叉脱氢偶联反应，同时催化活性高、性质稳定，价格低廉，具有较高的应用价值。

本申请第三方面提供的双功能催化剂在光催化的交叉脱氢偶联反应中的应用，提供的双功能催化剂由于为含有有机染料中的有机负离子的过渡金属盐，因此能够用于光催化的交叉脱氢偶联反应，能够提高催化反应的效率。

具体实施方式

为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。