[0005] 本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种一种Mo2N纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007] 步骤一、将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀，得到混合物；
[0008] 步骤二、将混合物压制成圆柱形颗粒，然后将其放入带盖的刚玉坩埚中，在180～220℃下处理25～35min，然后在马弗炉中以5～7℃/min的加热速率加热至500～700℃，保温烧结1～3h，自然冷却至室温，然后用80～100℃的热水通过搅拌和离心洗涤3～5次，干燥，得到Mo2N纳米材料。
[0009] 优选的是，所述步骤一中，Na2MoO4·2H2O和C2N4H4的摩尔比为2～4:4.5～6.5。
[0010] 优选的是，所述步骤一中，将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀的方式为低温研磨混合，其过程为：将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4到球磨罐中，同时加入陶瓷磨球，向球磨罐中通入液氮，使Na2MoO4·2H2O、C2N4H4以及陶瓷磨球全部浸没在液氮中；恒温5min后开始球磨，球磨2～4小时，得到混合物；所述陶瓷磨球的直径为3～5mm；所述Na2MoO4·2H2O和C2N4H4的总量与陶瓷磨球的质量比为1：8～10；球磨采用的转速为200～500r/min。
[0011] 优选的是，所述步骤二中，将混合物压制成圆柱形颗粒的压力为200～400 吨/2
cm。
[0012] 优选的是，所述步骤一中，将得到的混合物进行再处理，其方法为：将混合物置于低温等离子体处理仪中处理10min；所述低温等离子体处理仪的气氛为体积比1:2的氨气和氮气的混合气体；所述低温等离子体处理仪的频率为35～70KHz，功率为80～150W，混合气体的压强为15～35Pa。
[0013] 本发明至少包括以下有益效果：
[0014] 本发明在常规空气条件下合成Mo2N纳米颗粒，以Na2MoO4和C2N4H4为金属和氮源原料，制备无需气氛保护，成本低，所用原料为无毒氮源，环境友好；本发明发现在空气条件下500～700℃的低温下可以成功制备氮化钼纳米粒子，这远低于其他方法使用的温度；并且将本发明制备的Mo2N纳米颗粒应用于加氢脱氧催化剂，其催化效果显著。
[0015] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明：
[0016] 图1为本发明Na2MoO4·2H2O和C2N4H4的混合物的TGA图；
[0017] 图2为本发明实施例1～3和对比例1制备的材料的XRD图；
[0018] 图3为C2N4H4在不同温度下煅烧后的XRD图；
[0019] 图4为本发明实施例3制备的材料的在洗涤前后的XRD图；
[0020] 图5为本发明实施例1～3制备的材料的SEM和TEM图。具体实施方式：
[0021] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0022] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0023] 实施例1：
[0024] 一种Mo2N纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0025] 步骤一、将摩尔比为3:5的Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀，得到混合物；将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀的方式为低温研磨混合，其过程为：将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4到球磨罐中，同时加入陶瓷磨球，向球磨罐中通入液氮，使Na2MoO4·2H2O、C2N4H4以及陶瓷磨球全部浸没在液氮中；恒温5min后开始球磨，球磨3小时，得到混合物；所述陶瓷磨球的直径为 3mm；所述Na2MoO4·2H2O和C2N4H4的总量与陶瓷磨球的质量比为1：10；球磨采用的转速为300r/min；
[0026] 步骤二、将混合物以200吨/cm2的压力压制成圆柱形颗粒，然后将其放入带盖的刚玉坩埚中，在200℃下处理30min，然后在马弗炉中以6℃/min的加热速率加热至500℃，保温烧结2h，自然冷却至室温，然后用90℃的热水通过搅拌和离心洗涤3次，干燥，得到Mo2N纳米材料；
[0027] 将该实施例制备的Mo2N纳米材料制备成催化剂，并用于催化愈创木酚选择性加氢脱氧反应；其过程为：将1.5g Mo2N纳米材料加入100mL水中，超声30min(超声频率65kHz)，得到分散液；在分散液中加入5g大孔径介孔分子筛ZSM‑5(孔径10～20nm，市售)，加热至80℃，保温加压超声60min (加压超声的压力为2Mpa，频率为65kHz)，分离，烘干，得到催化剂；
[0028] 催化剂的性能测试：以愈创木酚为原料，在溶剂和催化剂存在条件下(愈创木酚与溶剂正十烷的质量比为1：100)，加入氢气进行催化反应，即在固定床反应器中，加入催化剂‑10.2g，反应原料的液时空速(LHSV)5h ，充入氢气使反应体系的反应压力达到2.0MPa，加热反应炉使反应温度达到350℃反应，取出反应产物，采用气相色谱分析；得到愈创木酚的转化率为92％；苯收率80％；
[0029] 实施例2：
[0030] 一种Mo2N纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0031] 步骤一、将摩尔比为3:5的Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀，得到混合物；将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀的方式为低温研磨混合，其过程为：将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4到球磨罐中，同时加入陶瓷磨球，向球磨罐中通入液氮，使Na2MoO4·2H2O、C2N4H4以及陶瓷磨球全部浸没在液氮中；恒温5min后开始球磨，球磨3小时，得到混合物；所述陶瓷磨球的直径为 3mm；所述Na2MoO4·2H2O和C2N4H4的总量与陶瓷磨球的质量比为1：10；球磨采用的转速为300r/min；
[0032] 步骤二、将混合物以200吨/cm2的压力压制成圆柱形颗粒，然后将其放入带盖的刚玉坩埚中，在200℃下处理30min，然后在马弗炉中以6℃/min的加热速率加热至600℃，保温烧结2h，自然冷却至室温，然后用90℃的热水通过搅拌和离心洗涤3次，干燥，得到Mo2N纳米材料；
[0033] 将该实施例制备的Mo2N纳米材料制备成催化剂，并用于催化愈创木酚选择性加氢脱氧反应；其过程为：将1.5g Mo2N纳米材料加入100mL水中，超声30min(超声频率65kHz)，得到分散液；在分散液中加入5g大孔径介孔分子筛ZSM‑5(孔径10～20nm，市售)，加热至80℃，保温加压超声60min (加压超声的压力为2Mpa，频率为65kHz)，分离，烘干，得到催化剂；
[0034] 催化剂的性能测试：以愈创木酚为原料，在溶剂和催化剂存在条件下(愈创木酚与溶剂正十烷的质量比为1：100)，加入氢气进行催化反应，即在固定床反应器中，加入催化剂‑10.2g，反应原料的液时空速(LHSV)5h ，充入氢气使反应体系的反应压力达到2.0MPa，加热反应炉使反应温度达到350℃反应，最后取出反应产物，采用气相色谱分析；得到愈创木酚的转化率为93％；苯收率82％；
[0035] 实施例3：
[0036] 一种Mo2N纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0037] 步骤一、将摩尔比为3:5的Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀，得到混合物；将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀的方式为低温研磨混合，其过程为：将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4到球磨罐中，同时加入陶瓷磨球，向球磨罐中通入液氮，使Na2MoO4·2H2O、C2N4H4以及陶瓷磨球全部浸没在液氮中；恒温5min后开始球磨，球磨3小时，得到混合物；所述陶瓷磨球的直径为 3mm；所述Na2MoO4·2H2O和C2N4H4的总量与陶瓷磨球的质量比为1：10；球磨采用的转速为300r/min；
[0038] 步骤二、将混合物以200吨/cm2的压力压制成圆柱形颗粒，然后将其放入带盖的刚玉坩埚中，在200℃下处理30min，然后在马弗炉中以6℃/min的加热速率加热至700℃，保温烧结2h，自然冷却至室温，然后用90℃的热水通过搅拌和离心洗涤3次，干燥，得到Mo2N纳米材料；
[0039] 将该实施例制备的Mo2N纳米材料制备成催化剂，并用于催化愈创木酚选择性加氢脱氧反应；其过程为：将1.5g Mo2N纳米材料加入100mL水中，超声30min(超声频率65kHz)，得到分散液；在分散液中加入5g大孔径介孔分子筛ZSM‑5(孔径10～20nm，市售)，加热至80℃，保温加压超声60min (加压超声的压力为2Mpa，频率为65kHz)，分离，烘干，得到催化剂；
[0040] 催化剂的性能测试：以愈创木酚为原料，在溶剂和催化剂存在条件下(愈创木酚与溶剂正十烷的质量比为1：100)，加入氢气进行催化反应，即在固定床反应器中，加入催化剂‑10.2g，反应原料的液时空速(LHSV)5h ，充入氢气使反应体系的反应压力达到2.0MPa，加热反应炉使反应温度达到350℃反应，最后取出反应产物，采用气相色谱分析；得到愈创木酚的转化率为94％；苯收率83％；
[0041] 实施例4：
[0042] 一种Mo2N纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0043] 步骤一、将摩尔比为3:5的Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀，得到混合物；将混合物置于低温等离子体处理仪中处理10min；所述低温等离子体处理仪的气氛为体积比1:2的氨气和氮气的混合气体；所述低温等离子体处理仪的频率为45KHz，功率为120W，混合气体的压强为20Pa；将 Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀的方式为低温研磨混合，其过程为：将 Na2MoO4·2H2O和C2N4H4到球磨罐中，同时加入陶瓷磨球，向球磨罐中通入液氮，使Na2MoO4·2H2O、C2N4H4以及陶瓷磨球全部浸没在液氮中；恒温5min 后开始球磨，球磨3小时，得到混合物；所述陶瓷磨球的直径为3mm；所述 Na2MoO4·2H2O和C2N4H4的总量与陶瓷磨球的质量比为
1：10；球磨采用的转速为300r/min；
[0044] 步骤二、将混合物以200吨/cm2的压力压制成圆柱形颗粒，然后将其放入带盖的刚玉坩埚中，在200℃下处理30min，然后在马弗炉中以6℃/min的加热速率加热至500℃，保温烧结2h，自然冷却至室温，然后用90℃的热水通过搅拌和离心洗涤3次，干燥，得到Mo2N纳米材料；
[0045] 将该实施例制备的Mo2N纳米材料制备成催化剂，并用于催化愈创木酚选择性加氢脱氧反应；其过程为：将1.5g Mo2N纳米材料加入100mL水中，超声30min(超声频率65kHz)，得到分散液；在分散液中加入5g大孔径介孔分子筛ZSM‑5(孔径10～20nm，市售)，加热至80℃，保温加压超声60min (加压超声的压力为2Mpa，频率为65kHz)，分离，烘干，得到催化剂；
[0046] 催化剂的性能测试：以愈创木酚为原料，在溶剂和催化剂存在条件下(愈创木酚与溶剂正十烷的质量比为1：100)，加入氢气进行催化反应，即在固定床反应器中，加入催化剂‑10.2g，反应原料的液时空速(LHSV)5h ，充入氢气使反应体系的反应压力达到2.0MPa，加热反应炉使反应温度达到350℃反应，最后取出反应产物，采用气相色谱分析；得到愈创木酚的转化率为99％；苯收率94％；
[0047] 对比例1：
[0048] 一种Mo2C纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
[0049] 步骤一、将摩尔比为3:5的Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀，得到混合物；将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4混合均匀的方式为低温研磨混合，其过程为：将Na2MoO4·2H2O和C2N4H4到球磨罐中，同时加入陶瓷磨球，向球磨罐中通入液氮，使Na2MoO4·2H2O、C2N4H4以及陶瓷磨球全部浸没在液氮中；恒温5min后开始球磨，球磨3小时，得到混合物；所述陶瓷磨球的直径为 3mm；所述Na2MoO4·2H2O和C2N4H4的总量与陶瓷磨球的质量比为1：10；球磨采用的转速为300r/min；
[0050] 步骤二、将混合物以200吨/cm2的压力压制成圆柱形颗粒，然后将其放入带盖的刚玉坩埚中，在200℃下处理30min，然后在马弗炉中以6℃/min的加热速率加热至800℃，保温烧结2h，自然冷却至室温，然后用90℃的热水通过搅拌和离心洗涤3次，干燥，得到Mo2C纳米材料；
[0051] 将该实施例制备的Mo2C纳米材料制备成催化剂，并用于催化愈创木酚选择性加氢脱氧反应；其过程为：将1.5g Mo2C纳米材料加入100mL水中，超声30min(超声频率65kHz)，得到分散液；在分散液中加入5g大孔径介孔分子筛ZSM‑5(孔径10～20nm，市售)，加热至80℃，保温加压超声60min (加压超声的压力为2Mpa，频率为65kHz)，分离，烘干，得到催化剂；
[0052] 催化剂的性能测试：以愈创木酚为原料，在溶剂和催化剂存在条件下(愈创木酚与溶剂正十烷的质量比为1：100)，加入氢气进行催化反应，即在固定床反应器中，加入催化剂‑10.2g，反应原料的液时空速(LHSV)5h ，充入氢气使反应体系的反应压力达到2.0MPa，加热反应炉使反应温度达到350℃反应，取出反应产物，采用气相色谱分析；得到愈创木酚的转化率为85％；苯收率72％；
[0053] 为了了解起始混合物的反应过程，在空气中以10℃/min的升温速率从 20℃到800℃进行混合物的热重分析(TGA)。得到的TGA图如图1所示；在 80‑130℃温度范围内的失重可以归因于结晶水在Na2MoO4中的脱水。～210℃的重量损失是氨基、水分、杂质的挥发，然后冷凝成三聚氰胺。并且～320℃的重量损失与三聚氰胺重排形成蜜勒胺有关。最后，重量曲线在～500℃几乎保持不变。此外，在320‑500℃温度范围内的重量损失比将蜜勒胺冷凝成C3N4的重量损失要大得多(理论上～16％)。因此，失重可能是以下反应(1)～(3) 的综合表现。可以看出，不同的材料表现出不同的热分解行为，但最终可以得到Mo2N；
[0054] 3C2H4N4→2C3H6N6 (1)
[0055] 2C3H6N6→C6H6N10+2NH3↑ (2)
[0056] 2Na2MoO4+C6H6N10→2Na2CO3+Mo2N+2NH3↑+CO2↑+3.5N2↑ (3)
[0057] 图2显示了实施例1～3和对比例1的产物的XRD。在高于500～700℃的温度下煅烧的样品的颜色变为黑色，表明发生了一些反应。为了解反应，以 700℃下煅烧的运行产物的XRD图为例进行了检查。如图4所示，运行产物由三个主要相组成：Na2MoO4·2H2O、Na2CO3(PDF#37‑0451)和Mo2N(PDF #25‑1366)。用水洗涤后，在低于800℃的温度下煅烧的样品中检测到纯相 Mo2N。并且随着温度的升高，衍射峰明显增加，表明Mo2N的结晶度有所提高。在800℃高温条件下(对比例1)，样品的运行产物为Mo2C，这可能是反应(4)‑(6)的综合表现。
主要原因是蜜勒胺在高温条件下分解成C3N4，与Na2MoO4反应生成Mo2C。这表明C2H4N4是在空气条件下合成Mo2N和 Mo2C的优良氮前体。
[0058] C6H6N10→2C3N4+2NH3↑ (4)
[0059] Na2MoO4+C3N4→Na2CO3+Mo2C+CO↑+2N2↑ (5)
[0060] C3N4+3O2→2N2+3CO2 (6)
[0061] 为了表征Mo2N的形貌，如图5所示，图5(a)为实施例1制备的Mo2N 的SEM；图5(b)为实施例2制备的Mo2N的SEM；图5(c)为实施例3 制备的Mo2N的SEM；图5(d)为实施例1制备的Mo2N的TEM；图5(e) 为实施例2制备的Mo2N的TEM；图5(f)为实施例3制备的Mo2N的TEM。 Mo2N的特点是高度聚集的纳米粒子呈现出准球形形态。如图5(d)所示，在较低温度下获得的Mo2N呈纳米颗粒形式，略微聚集，粒径在3～8nm范围内，平均粒径约为5.2nm；在较高温度下获得的Mo2N显示出片状形态(图5 (f))，其由非常小的颗粒(～5nm)组装而成，在高倍放大的TEM图像中可以清楚地观察到。一般来说，随着烧结温度的升高，Mo2N的团聚现象变得不那么明显。
[0062] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
