[發明專利]碳化鈦負載納米金屬催化劑及其還原制備氯代苯胺的方法

有效

• 申請號: 201410308895.5
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104028289A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 樊光銀
• 申請（專利權）人: 西華師范大學
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;B01J32/00;C07C209/36;C07C211/52
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 柯海軍;武森濤

1.碳化鈦負載納米金屬催化劑，其特征在于：其是由層狀碳化鈦作為催化劑載體，再在碳化鈦上負載活性金屬元素制備而成；所述活性金屬元素為釕、銠、鉑、鈀或銥中的一種或兩種。

2.根據權利要求1所述的碳化鈦負載納米金屬催化劑，其特征在于：所述活性金屬元素的質量為碳化鈦負載納米金屬催化劑質量的0.1～5％。

3.根據權利要求1或2所述的碳化鈦負載納米金屬催化劑，其特征在于：所述活性金屬元素的質量為碳化鈦負載納米金屬催化劑質量的1～3％。

4.權利要求1～3任一項所述的碳化鈦負載納米金屬催化劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

a、催化劑載體的制備

將鈦鋁碳加入氫氟酸水溶液中，使鈦鋁碳中的鋁完全溶解于氫氟酸水溶液中，過濾，得到黑色沉淀，將黑色沉淀進行洗滌，真空干燥，得到催化劑載體；

b、催化劑的制備

將催化劑載體投入水中，然后加入需要負載的活性金屬元素，活性金屬元素以金屬化合物的形式加入，再進行還原，還原至負載金屬元素為零價，還原完成后繼續攪拌使金屬分散均勻，將沉淀濾出，洗滌沉淀，真空干燥，得到碳化鈦負載納米金屬催化劑；

所述活性金屬元素為釕、銠、鉑、鈀或銥中的一種或兩種；所述金屬化合物為氯鉑酸、氯鈀酸鹽、金屬氯化物和金屬硝酸鹽中的一種或兩種；所述金屬氯化物為釕的氯化物、銠的氯化物、鉑的氯化物、鈀的氯化物或銥的氯化物；所述金屬硝酸鹽為釕的硝酸鹽、銠的硝酸鹽、鉑的硝酸鹽、鈀的硝酸鹽或銥的硝酸鹽；

所述還原的方法為加入還原劑還原至無氣泡生成，或者為加入低沸點醇回流還原，或者為混合氣體在300～500oC進行還原；所述還原劑為NaBH₄、KBH₄或NH₃·BH₃，所述低沸點醇為甲醇、乙醇、正丙醇或異丙醇；所述混合氣體為H₂/Ar混合氣體或H₂/N₂混合氣體。

5.根據權利要求4所述的碳化鈦負載納米金屬催化劑的制備方法，其特征在于：步驟a中所述鈦鋁碳與氫氟酸水溶液的料液比為0.5～2.5:12～100g/mL，氫氟酸水溶液的濃度為40～50wt％。

6.根據權利要求4或5所述的碳化鈦負載納米金屬催化劑的制備方法，其特征在于：步驟b中催化劑載體與水的料液比為0.1～0.5:10～30g/mL。

7.根據權利要求4～6任一項所述的碳化鈦負載納米金屬催化劑的制備方法，其特征在于：步驟b中所述活性金屬元素的質量為碳化鈦負載納米金屬催化劑質量的0.1～5％；優選所述活性金屬元素的質量為碳化鈦負載納米金屬催化劑質量的1～3％。

8.根據權利要求4～7任一項所述的碳化鈦負載納米金屬催化劑的制備方法，其特征在于：步驟b中加入還原劑還原時，所述活性金屬元素與還原劑的摩爾比為1:6～16；

步驟b中加入低沸點醇回流還原時，催化劑載體與低沸點醇的料液比為1:50～70g/mL；

步驟b中混合氣體還原時，混合氣體中氫氣的體積含量為5％。

9.還原制備氯代苯胺的方法，其特征在于：取本發明制得的碳化鈦負載納米金屬催化劑和氯代硝基苯按重量比為1:25～35加入到混合溶劑中，所述催化劑與混合溶劑的料液比為1:1000～1800g/mL，通入氫氣，在反應溫度為25～60℃，氫氣壓力為0.1MPa～1MPa下反應，直至氯代硝基苯反應完全為止，反應完畢，冷卻后取出反應液，即得氯代苯胺；

所述混合溶劑為水和醇的混合溶劑，所述醇為甲醇、乙醇、正丙醇或異丙醇。

10.根據權利要求9所述的還原制備氯代苯胺的方法，其特征在于：所述碳化鈦負載納米金屬催化劑和氯代硝基苯按重量比為1:30；所述催化劑與混合溶劑的料液比為1:1400g/mL；所述混合溶劑中按體積比水:醇＝2:5。