本發(fā)明涉及一種催化劑及其制備方法，尤其涉及一種用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑及其制備方法。

背景技術：

1、當今世界需要將二氧化碳轉化為增值燃料和化學品，以滿足對可持續(xù)可再生能源的需求。到目前為止，已經報道了高f.e的c1和c2產物，但仍然很少探索具有無金屬催化劑的c3產物。如中國發(fā)明專利cn?112251766?a公開了一種二氧化碳電化學還原高選擇性、高效率的制備一氧化碳的方法；中國發(fā)明專利cn?114672846?a公開了一種用于電催化co2還原的雙金屬催化材料的制備及應用，所制備的cu/ni-nc催化材料可以增加金屬利用率、降低成本、抑制析氫反應，并提高電催化co2還原為co的法拉第效率；中國專利cn?114381747?a公開了一種二氧化碳電化學還原制備乙烯的電催化電極制備方法，但是如何高效率且高選擇性的將二氧化碳同時轉化為c3、c2和c1產物的催化材料依然鮮有報道。

技術實現思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明旨在提供一種用于將co2高效轉化為c3、c2和c1產物的協(xié)同流動有機電催化劑。

2、技術方案：本發(fā)明所述的用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑為2,2'-((1e，1'e)-1,2-亞苯基雙(二氮烯-2,1-二基)二苯胺，結構式如下：

3、

4、優(yōu)選地，產物中包括c1產物甲酸，c2產物乙酸和乙醇，c3產物丙酮。

5、優(yōu)選地，在電催化過程中，將所述有機電催化劑溶解在有機溶劑中，滴注在碳紙上作為工作電極。

6、所述用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑的制備方法，包括如下步驟：

7、(1)將鄰苯二胺在甲苯中用氬氣蒸汽脫氣，然后加入pbo2，溶液回流反應，反應完成后，過濾并收集濾液，提純后獲得2，2'-二氨基偶氮苯；

8、(2)將2,2′-二氨基偶氮苯在甲苯中用氬氣流脫氣，然后加入2-硝基乙酰苯胺和乙酸，加熱攪拌反應，通過柱色譜法純化處理；將純化處理后的產物溶解在溶劑中，，加入koh，將混合物加熱反應，反應結束后，提純處理，獲得目標產物。

9、進一步地，上述反應的合成路線如下所示：

10、

11、優(yōu)選地，步驟(1)中鄰苯二胺和pbo2的摩爾比為1：1～1：10，回流反應時間為1.5～6小時。

12、優(yōu)選地，步驟(2)中2,2′-二氨基偶氮苯，2-硝基乙酰苯胺和乙酸的摩爾比為1：1～4：1～15，加熱攪拌反應時的溫度為40～90℃，反應時間為24～72小時。

13、優(yōu)選地，步驟(2)中單保護鄰雙氨基雙偶氮苯和koh的摩爾比為1:40～1：70，加熱反應溫度為60～100℃，反應時間為1～5小時；所述koh預先溶解在乙醇和水的混合溶液中。

14、有益效果：與現有技術相比，本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點：該有機電催化劑是同類產品中第一個將co2容易且高效地轉化為c1、c2，特別是c3產物。

技術特征：

1.一種用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑，其特征在于，該有機電催化劑為2,2'-((1e，1'e)-1,2-亞苯基雙(二氮烯-2,1-二基)二苯胺，結構式如下：

2.根據權利要求1所述的用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑，其特征在于，產物中包括c1產物甲酸，c2產物乙酸和乙醇，c3產物丙酮。

3.根據權利要求1所述的用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑，其特征在于，在電催化過程中，將所述有機電催化劑溶解在有機溶劑中，滴注在碳紙上作為工作電極。

4.一種權利要求1所述用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

5.根據權利要求4所述用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑的制備方法，其特征在于，合成路線如下所示：

6.根據權利要求4所述用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中鄰苯二胺和pbo2的摩爾比為1:1～1：10。

7.根據權利要求4所述用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中回流反應時間為1.5～6小時。

8.根據權利要求4所述用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中2,2′-二氨基偶氮苯，2-硝基乙酰苯胺和乙酸的摩爾比為1：1～4：1～15。

9.根據權利要求4所述用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中加熱攪拌反應時的溫度為40～90℃，反應時間為24～72小時。

10.根據權利要求4所述用于將co2轉化為c3、c2和c1產物的有機電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中純化處理后的產物和koh的摩爾比為1:40～1：70，加熱反應溫度為60～100℃，反應時間為1～5小時。

技術總結
本發(fā)明公開了一種用于將CO<subgt;2</subgt;轉化為C<subgt;3</subgt;、C<subgt;2</subgt;和C<subgt;1</subgt;產物的有機電催化劑及其制備方法，所述有機電催化劑為不含金屬的偶氮基配體2,2'?((1E，1'E)?1,2?亞苯基雙(二氮烯?2,1?二基))二苯胺，可以用于將CO<subgt;2</subgt;轉化為C<subgt;1</subgt;、C<subgt;2</subgt;和C<subgt;3</subgt;產物，該催化劑的制備方法包括：(1)將鄰苯二胺在甲苯中用氬氣蒸汽脫氣，然后加入PbO<subgt;2</subgt;，溶液回流反應，提純獲得2，2'?二氨基偶氮苯；(2)將2,2′?二氨基偶氮苯在甲苯中用氬氣流脫氣，加入2?硝基乙酰苯胺和乙酸，加熱攪拌反應，通過柱色譜法純化處理；將純化處理后的產物溶解在溶劑中，加入KOH，將混合物加熱反應，提純處理，獲得目標產物。

技術研發(fā)人員：梁沛,羅修莫,尼迪·庫馬里,桑吉布·甘古利
受保護的技術使用者：蘇州翔暉科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6