申请/专利权人：重庆工商大学

申请日：2023-05-04

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN116554914B

主分类号：B01J27/057

分类号：B01J27/057;C10G3/00;C01B3/40;B82Y30/00;B82Y40/00;C07C37/11;C07C39/16;C07C41/30;C07C43/205;C07C43/23

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2023.08.25#实质审查的生效;2023.08.08#公开

摘要：本发明公开了一种改性CdSeQDsB‑SiO2在木质素油和二氧化碳光催化制备燃油前驱体与合成气上的应用。CdSeQDsB‑SiO2材料制备方法为：通过静电自组装方法构建了SiO2负载的硒化镉量子点（CdSeQDsB‑SiO2）复合材料，目的是将硒化镉量子点均匀加载在球形二氧化硅载体上。用分支聚乙基亚胺（BPEI）修饰后（B‑SiO2），二氧化硅由于带正电荷而使Zeta电位ξ为正。在这样一种情况下，直接静电吸引与带有负电荷CdSe量子点（ξ值为负），从而使CdSe量子点和BPEI‑SiO2载体通过强大的界面交互作用自组装为CdSeQDsB‑SiO2复合材料。在水作溶剂、无需贵金属催化剂等温和的条件下实现了光催化木质素油C‑H活化制燃油前驱体与H2。在1atmCO2存在下,光催化体系能实现木质素油C‑H活化及CO2还原制燃油前驱体与合成气（CO+H2）。本专利为多相光催化木质素油制备燃油前驱体和H2（或合成气）提供了简便可行的途径。

主权项：1.一种改性CdSeQDsB-SiO2材料在木质素油光催化制备燃油前驱体中的应用，其特征在于：所述应用为光催化木质素油C-H活化制备燃油前驱体及产氢反应，或光催化木质素油C-H活化制备燃油前驱体及CO2还原反应；分别制备CdSeQDs量子点和球形SiO2，并利用静电自组装的方法构建了CdSeQDsB-SiO2复合材料，所制备的CdSeQDsB-SiO2复合光催化材料用于木质素油的C-H活化以构建C-C偶联的柴油前驱体，在温和的条件下就可高效的实现木质素油制备柴油前驱体和H2，或木质素油与CO2制备柴油前驱体和合成气CO+H2；所述CdSeQDsB-SiO2复合材料的制备步骤包括：CdSeQDs:将79mgSe粉末转移到200mL浓度为2mgmL-1Na2SO3水溶液中，然后，将混合物在120℃回流，直到Se粉末完全溶解，得到透明的Na2SeSO3溶液；随后将0.4mmolCdCl2和0.6mmol巯基丙酸溶解在180mL去离子水中，用NaOH溶液将其pH调节至11，向混合物溶液中加入20mL制备的Na2SeSO3溶液，并在三颈烧瓶中用Ar鼓泡脱气30分钟，随后，将透明溶液在120℃回流4小时以促进CdSeQDs的生长，通过加入乙醇沉淀分离得到的CdSeQDs，然后将其重新分散在水中以供进一步使用；B-SiO2：在磁力搅拌下，将2mL正硅酸乙酯加入40mL异丙醇、1mL去离子水和2mL浓度为10.5M的NH3·H2O的混合物中，4小时后，通过5000rpm离心5分钟分离胶体球，并用乙醇和去离子水反复洗涤，然后在60℃下干燥沉淀物以获得SiO2球，为了用正电荷官能化SiO2的表面，通过超声处理将0.4gSiO2分散在200mL乙醇中，然后加入344mg支化聚乙烯亚胺BPEI，将反应混合物在60℃下回流4小时，然后用乙醇和去离子水冲洗BPEI-SiO2球以去除剩余的BPEI，60℃真空干燥后标记为B-SiO2；CdSeQDsB-SiO2:通过超声将0.2g带正电的B-SiO2球分散在200mL去离子水中，将5ml的带负电荷的1mg·mL-1的CdSeQDs溶液滴加到该分散液中，将混合物在60℃的油浴中回流4小时，随后通过离心收集所得产物，用去离子水洗涤数次，并在60℃烘箱中干燥；所述光催化木质素油C-H活化制燃油前驱体及产氢反应包括：将10mgCdSeQDsB-SiO2和0.2mmol木质素油底物置于含有3mlH2O的反应管中，在反应之前，将溶液脱气并用Ar饱和以除去其中溶解的O2，在0.15Wcm2蓝色LED的照射下进行反应12小时，并在整个反应过程中连续搅拌反应液，通过直径20μm的多孔膜过滤混合物，并通过HPLC和LC-MS分析滤液，气体产物用配有填充柱和TCD检测器的气相色谱进行分析，木质素油制燃油前驱体的收率为76％-96％，产氢量为6.2mmolgcat-1-7.3mmolgcat-1；所述光催化木质素油C-H活化制燃油前驱体及CO2还原反应包括：将10mgCdSeQDsB-SiO2添加到反应管中，反应管充满CO2以去除空气，向反应管中加入0.2mmol木质素油底物和3mLH2O，将混合物在0.15Wcm2蓝色LED照射下搅拌6小时，通过直径20μm的多孔膜过滤混合物并通过HPLC和LC-MS分析滤液，使用配有填充柱和TCD检测器FID检测器的气相色谱分析气体产物和其他副产物；木质素油制燃油前驱体的收率为33％-87％，产氢量为1.8mmolgcat-1-6.7mmolgcat-1，CO产量为0.9mmolgcat-1-9.8mmolgcat-1。

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权利要求：

百度查询： 重庆工商大学 一种改性CdSe QDs/B-SiO₂在木质素油和二氧化碳光催化制备燃油前驱体与合成气上的应用

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