[发明专利]一种KRu4

说明书

本发明提供了一种KRu₄O₈纳米棒材料，具有沿[001]方向生长的锰钡矿结构。本申请还提供了KRu₄O₈纳米棒材料的制备方法，其包括以下步骤：将氯化钌水溶液和氢氧化钾水溶液混合，反应，得到沉淀物；将所述沉淀物高温煅烧，得到KRu₄O₈纳米棒材料。本申请还提供了KRu₄O₈纳米棒材料在电化学氧化丙烯合成1，2‑丙二醇反应中的应用。本申请中KRu₄O₈纳米棒材料的锰钡矿结构以及大半径钾原子的引入，提高了电化学氧化丙烯合成1,2‑丙二醇的催化活性和选择性。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种KRu₄O₈纳米棒材料、其制备方法及其应用。

背景技术

1,2-丙二醇是一种具有较高附加值的化学品，可被运用于油漆、液体洗涤剂、化妆品、香精、食品、个人护理产品以及烟草润湿剂等产品的制造中，其最主要的用途是作为防冻冷却剂和除冰剂，以及作为聚酯树脂合成的原料，用于纤维生产和医药生产。

1,2-丙二醇生产的工业过程，如环氧丙烷水合和甘油氢解，需要多个步骤并且能耗高。矿物燃料资源的减少、环境问题的增加以及全球对能源、燃料和化学品的需求的影响，很大程度上为电化学合成的研究提高了动力。运用绿色环保电化学的方法加工丙烯生产高价值产物1,2-丙二醇，以取代传统的丙烯高温高压氧化再水合过程，是一个非常具有价值的研究方向。先前的几项报告已经研究了丙烯的直接电化学氧化结果，然而大多数早期研究使用金属钯电催化剂，其对经济上有价值的1,2-丙二醇没有显示出高选择性。另一方面，钌基材料已被广泛用于甲醇和甘油等小有机分子的电氧化。依据之前的文献报道，钌基材料尚未被应用到丙烯电氧化中。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种KRu₄O₈纳米棒材料，本申请提供的纳米棒材料应用于电化学氧化丙烯合成1,2-丙二醇具有较高的选择性、活性和催化稳定性。

有鉴于此，本申请提供了一种KRu₄O₈纳米棒材料，具有沿[001] 方向生长的锰钡矿结构。

优选的，所述KRu₄O₈纳米棒材料的长度为150～300nm，直径为 30～60nm。

本申请还提供了所述的KRu₄O₈纳米棒材料的制备方法，包括以下步骤：

将氯化钌水溶液和氢氧化钾水溶液混合，反应，得到沉淀物；

将所述沉淀物高温煅烧，得到KRu₄O₈纳米棒材料。

优选的，所述氯化钌水溶液的浓度≤0.5mol/L，所述氢氧化钾水溶液的浓度≥5mol/L。

优选的，所述混合的时间为20～60min。

优选的，所述煅烧之前还包括干燥，所述干燥的温度为80～120℃。

优选的，所述煅烧的温度为500～1000℃，时间为2～8h。

优选的，所述煅烧在体积比3:1的氩气和氧气中进行。

本申请还提供了所述的KRu₄O₈纳米棒材料或所述的制备方法所制备的KRu₄O₈纳米棒材料在电化学氧化丙烯合成1,2-丙二醇中的应用。