本發(fā)明屬于鐵基催化劑，具體涉及到一種鐵基催化劑的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、目前報道的有關(guān)以水為氧源直接電催化烯烴環(huán)氧化的催化劑中，主要還是以pt(鉑)、ir(銥)等貴金屬催化劑為主，盡管這些催化劑中有的已經(jīng)表現(xiàn)出了較好的烯烴環(huán)氧化性能，但是其在地球上含量稀少，成本過高，并不適合于未來的實際應(yīng)用。因此開發(fā)適用于烯烴環(huán)氧化的非貴金屬催化劑才是更具實際意義的。
2、鐵基的非貴金屬催化劑在電催化丙烯環(huán)氧化反應(yīng)中是極其具有開發(fā)潛力的，但其在高法拉第效率下電流密度較小。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
2、鑒于上述和/或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本發(fā)明。
3、因此，本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鐵基催化劑的制備方法。
4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
5、偏釩酸銨與鐵源水溶液攪拌均勻得到混合溶液；
6、混合溶液進行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后離心、干燥得到固體粉末；
7、將固體粉末高溫煅燒，得到鐵基催化劑；
8、所述鐵源包括硝酸鐵、氯化鐵中的一種。
9、作為本發(fā)明所述的鐵基催化劑的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述偏釩酸銨與所述鐵源的摩爾比為1:1～3。
10、作為本發(fā)明所述的鐵基催化劑的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述偏釩酸銨與鐵源溶液攪拌均勻得到混合溶液中，攪拌的時間為30～45min，攪拌的溫度為60～70℃。
11、作為本發(fā)明所述的鐵基催化劑的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述混合溶液進行水熱反應(yīng)中，水熱反應(yīng)的溫度為90～100℃，水熱反應(yīng)的時間為4～5h。
12、作為本發(fā)明所述的鐵基催化劑的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述反應(yīng)結(jié)束后離心、干燥得到固體粉末中，干燥的時間為12～18h。
13、作為本發(fā)明所述的鐵基催化劑的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述將固體粉末高溫煅燒中，煅燒的溫度為500～550℃，煅燒的時間為2～3h。
14、本發(fā)明的另一目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鐵基催化劑的制備方法制備得到的鐵基催化劑。
15、本發(fā)明的再一目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鐵基催化劑在電催化丙烯環(huán)氧化中的應(yīng)用。
16、本發(fā)明的再一目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電催化丙烯環(huán)氧化的方法。
17、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
18、1.8～2.2mg權(quán)利要求8所述的鐵基催化劑、9.8～10.2μl的nafion溶液、0.9～1.1ml的無水乙醇混合均勻得到漿液，其中，所述nafion溶液由5wt％nafion、50wt％乙醇和45wt％水組成；
19、將漿液涂覆在帶有氣體擴散層的碳紙表面，干燥后得到載有陽極催化劑的氣體擴散電極；
20、以氣體擴散電極為陽極，泡沫鎳為陰極，與離子交換膜一同組裝至膜電極反應(yīng)器；
21、以9～11ml/min的流速向陽極通入丙烯氣體，同時以18～22ml/min的速度向陰極泵入1～1.2wt％的nacl溶液，通過恒電位法進行電化學反應(yīng)，得到環(huán)氧丙烷。
22、作為本發(fā)明所述的電催化丙烯環(huán)氧化的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述通過恒電位法進行電化學反應(yīng)中，電位為4～4.5v。
23、本發(fā)明有益效果：
24、該鐵基的非貴金屬催化劑用于膜電極體系的電催化丙烯環(huán)氧化，相較于現(xiàn)有催化劑，取得了更高的產(chǎn)量，同時能夠維持較高的法拉第效率。通過摻釩改性、優(yōu)化釩酸鐵電催化劑的制備工藝，以及優(yōu)化使用本發(fā)明鐵基催化劑電催化丙烯環(huán)氧化的反應(yīng)條件，進一步提高了電流密度，從而提高了環(huán)氧丙烯的產(chǎn)量。
1.一種鐵基催化劑的制備方法，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的鐵基催化劑的制備方法，其特征在于：所述偏釩酸銨與所述鐵源的摩爾比為1:1～3。
3.如權(quán)利要求1所述的鐵基催化劑的制備方法，其特征在于：所述偏釩酸銨與鐵源溶液攪拌均勻得到混合溶液中，攪拌的時間為30～45min，攪拌的溫度為60～70℃。
4.如權(quán)利要求1所述的鐵基催化劑的制備方法，其特征在于：所述混合溶液進行水熱反應(yīng)中，水熱反應(yīng)的溫度為90～100℃，水熱反應(yīng)的時間為4～5h。
5.如權(quán)利要求1所述的鐵基催化劑的制備方法，其特征在于：所述反應(yīng)結(jié)束后離心、干燥得到固體粉末中，干燥的時間為12～18h。
6.如權(quán)利要求1所述的鐵基催化劑的制備方法，其特征在于：所述將固體粉末高溫煅燒中，煅燒的溫度為500～550℃，煅燒的時間為2～3h。
7.如權(quán)利要求1～6任一所述的制備方法制備得到的鐵基催化劑。
8.如權(quán)利要求7所述的鐵基催化劑在電催化丙烯環(huán)氧化中的應(yīng)用。
9.一種電催化丙烯環(huán)氧化的方法，其特征在于：包括，
10.如權(quán)利要求10所述的電催化丙烯環(huán)氧化的方法，其特征在于：所述通過恒電位法進行電化學反應(yīng)中，電位為4～4.5v。