本发明涉及甲酸制备一氧化碳，尤其涉及一种磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、一氧化碳为重要的化工原材料及能源材料，高纯一氧化碳现已用于镭射、医药中间体及半导体工艺。目前工业合成一氧化碳普遍需要高温高压条件，且需分离提纯，如何在温和条件下高效生成高纯一氧化碳引起工业界及科研工作者的广泛关注。
2、甲酸可作为液态co载体(60.8wt.％)，通过脱水途径制备高纯一氧化碳(hcooh→co+h2o)。不仅如此，液相的一氧化碳载体适配于现有的运送管道及设施，还能够在使用时即用即制，大大简化了制备过程。相比于甲酸脱氢，甲酸脱水制一氧化碳的研究仍然很少，主要为气相脱水制一氧化碳。甲酸脱水催化剂多为金属氧化物，通过调节金属氧化物晶面酸性的方式调整催化剂的选择性。haksoo han等报道了一种(production ofh2-free coby decomposition of formic acid over zro2 catalysts.applied catalysis a:general531(2017)13–20)氧化锆催化剂在＞215℃的条件下高效制备高纯一氧化碳，报道中指出催化剂表面酸性位点的强度对甲酸脱水起到了重要的作用。yasuhiroiwasawa等(oxygenvacancypromoting catalytic dehydration of formic acid on tio2(110)by in situ scanning tunneling microscopic observation.j.phys.chem.b2005,109,18831-18838)研究了氧化钛催化气相甲酸分解，发现氧空位可有效促进甲酸脱水制一氧化碳的进程。以上催化反应均在气相条件下进行，实际运用前景一般，限制了甲酸制备一氧化碳的商业应用。
3、早在1821年，doebereiner(j.chem.phys.,32,345(1821))首先发现甲酸与浓硫酸共浴可在液态下制备一氧化碳，但这种方法不仅要使用高危险性的强酸，并且反应的开始与结束都难以控制，产气速率较低，气体产物中常有硫氧化物。目前，过渡金属催化剂已被研究且运用于各种反应，在这当中钼基催化剂展现出了良好的催化前景。磷化钼由于具有与贵金属相似的d带结构与电子结构易调特性，被认为是最有前途的贵金属催化剂代替品之一(energy environ.sci.2020,13,4564)。
4、因此，研究得到一种用于液相甲酸制备高纯一氧化碳的磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂，具有重要的意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂及其制备方法和应用，填补了非贵金属非均相催化剂催化纯甲酸分解制一氧化碳的空白。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂的制备方法，包含如下步骤：
4、1)将钼酸铵、磷酸二氢铵、糖类化合物、磷酸氢二铵和水混合，得到混合液，混合液进行干燥，得到前驱体；
5、2)将前驱体在保护气氛下进行热解，得到磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂。
6、作为优选，步骤1)所述钼酸铵、磷酸二氢铵、糖类化合物、磷酸氢二铵和水的质量比为2～3：2～3：5～9：1～2：10～30。
7、作为优选，步骤1)所述糖类化合物为蔗糖和/或葡萄糖。
8、作为优选，步骤1)所述干燥的温度为70～120℃，干燥的时间为8～14h。
9、作为优选，步骤2)所述保护气氛为氩气气氛、氮气气氛或氦气气氛。
10、作为优选，步骤2)所述热解的温度为750～850℃，热解的时间为2～3h。
11、本发明还提供了所述的制备方法制备得到的磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂。
12、本发明还提供了所述的磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂在液相甲酸制备一氧化碳中的应用。
13、本发明的有益效果包括：
14、1)本发明的磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂首次应用于液相纯甲酸脱水制备高纯一氧化碳，避免了传统气相催化过程中额外的能量消耗，具备工业化应用前景；与现有技术中甲酸脱水的催化剂不同，本发明的方法通过元素掺杂的方式对催化剂进行理化调控，实现了液相纯甲酸的选择性脱水制备高纯一氧化碳，具有良好的活性及脱水选择性，使用寿命长。
15、2)本发明采用一步热解法制备磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂，工艺简单安全，使用成本低廉的糖类作为催化剂载体前驱体，催化剂成本低、来源广泛，并且催化剂易于分离，适用于大规模工业生产。
16、3)本发明的催化剂用于低温液相纯甲酸脱水制备一氧化碳，属于非均相、非贵金属催化剂，具有产气速率高，反应温度低，一氧化碳选择性高等特点，开拓了使用非贵金属非均相催化剂分解液相纯甲酸制一氧化碳的全新领域。
1.一种磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述钼酸铵、磷酸二氢铵、糖类化合物、磷酸氢二铵和水的质量比为2～3：2～3：5～9：1～2：10～30。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述糖类化合物为蔗糖和/或葡萄糖。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述干燥的温度为70～120℃，干燥的时间为8～14h。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述保护气氛为氩气气氛、氮气气氛或氦气气氛。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述热解的温度为750～850℃，热解的时间为2～3h。
7.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂。
8.权利要求7所述的磷掺杂碳负载型磷化钼催化剂在液相甲酸制备一氧化碳中的应用。
