[发明专利]一种含杂原子纳米碳材料及其制备方法和应用以及一种烃脱氢反应方法

摘要

本发明公开了一种含杂原子纳米碳材料及其制备方法和应用，含有6‑12重量％的O和88‑94重量％的C，XPS谱图中，531.0‑532.5eV范围内的峰确定的O元素的量与532.6‑533.5eV范围内的峰确定的O元素的量的比值为0.3‑1，288.6‑288.8eV范围内的峰确定的C元素与286.0‑286.2eV范围内的峰确定的C元素的量的比值为0.4‑2。本发明进一步公开了使用所述含杂原子纳米碳材料的烃脱氢反应方法。所述含杂原子纳米碳材料在烃类脱氢反应中显示出良好的催化活性，能明显提高原料的转化率，同时还能获得较好的烯烃选择性，特别是对1‑丁烯具有较高的选择性。

主权项

1.一种含杂原子纳米碳材料，该含杂原子纳米碳材料含有C元素和O元素，以该含杂原子纳米碳材料的总量为基准并以元素计，O元素的含量为6‑12重量％，C元素的含量为88‑94重量％；该含杂原子纳米碳材料中，由X射线光电子能谱中531.0‑532.5eV范围内的峰确定的O元素的量为IOc，由X射线光电子能谱中532.6‑533.5eV范围内的峰确定的O元素的量为IOe，IOc/IOe在0.3‑1的范围内；由X射线光电子能谱中288.6‑288.8eV范围内的峰确定的C元素的量为ICc，由X射线光电子能谱中286.0‑286.2eV范围内的峰确定的C元素的量为ICe，ICc/ICe在0.4‑2的范围内；该含杂原子纳米碳材料的制备方法包括将一种分散有原料纳米碳材料和至少一种过氧化物的水分散液于密闭容器中进行反应，反应过程中，所述水分散液的温度保持在100‑250℃的范围内，原料纳米碳材料：过氧化物的重量比在1：0.5‑50的范围内，原料纳米碳材料：H2O的重量比在1：2‑50的范围内，所述过氧化物选自过氧化氢和式I所示的有机过氧化物，式I中，R₁和R₂各自选自H、C₄‑C₁₂的烷基、C₆‑C₁₂的芳基、C₇‑C₁₂的芳烷基以及且R₁和R₂不同时为H，R₃为C₄‑C₁₂的直链或支链烷基或者C₆‑C₁₂的芳基。