[發(fā)明專利]一種負載型非貴金屬催化劑及其制備和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410788531.1
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN105749948B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 王愛琴;劉文剛;張磊磊;張濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J29/035;C07C245/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種負載型非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于：其中，催化劑活性組分為Co、Mn、Fe、Ni、Cu中的任意一種或兩種以上，載體為氮摻雜的炭-無機氧化物復合物；催化劑中活性組分含量為0.1-15 wt%；無機氧化物為氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅、氧化鈦、氧化鈰中的任意一種，

其制備過程如 下 ： 1) 將活性組分金屬鹽和含氮有機物，或活性組分的含氮配合物分散到溶劑中；所形成溶液中活性組分金屬的濃度為 0.001-1mol/L，含氮有機物和活性組分金屬的摩爾比為 2-10 ； 2) 將無機氧化物加入至上述溶液中混合均勻，無機氧化物與活性組分金屬的質(zhì)量比為 5-1000 ； 3) 將上述混合物在 25-100℃下加熱攪拌 0.5-20h； 4) 將所得混合物于 30-80℃下通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，所得固體于 50-120℃下烘 4-16h ； 5) 將干燥后的固體在惰性氣氛保護下于 500-1000℃焙燒 0.5-6h，

所述活性組分金屬鹽為醋酸鹽、硝酸鹽、氯化物、乙酰丙酮化合物中的一種；含氮有機物為1,10-菲啰啉、聯(lián)吡啶、三吡啶、卟啉、酞菁、聚苯胺、聚吡咯中的一種或二種以上；活性組分的含氮配合物為活性組分金屬卟啉、酞菁化合物中的一種。

2.如權利要求1所述的負載型非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于：活性組分為Fe、Co、Ni中的任意一種或兩種以上。

3.如權利要求1所述的負載型非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于：復合物中炭的質(zhì)量分數(shù)為5-70 wt%；其中氮摻雜的炭中摻雜氮元素的含量為0.1-20 wt%。

4.根據(jù)權利要求1所述的負載型非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于：

所述溶劑為水、乙醇、甲醇、丙酮、甲苯、叔丁醇中的一種。

5.根據(jù)權利要求1所述的負載型非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于：

步驟2）中的混合采用超聲的方法，使活性組分與載體充分混合接觸，超聲時間為10-120 min；

步驟5）焙燒所用的惰性氣氛為N₂或Ar中的一種；

步驟5）采用程序升溫，從室溫或烘干溫度升至所需溫度，升溫速率為0.5-10 ^oC/min，焙燒溫度為500-900 ^oC。

6.一種權利要求1所述負載型非貴金屬催化劑的制備方法制得的非貴金屬催化劑的應用，其特征在于：

所述非貴金屬催化劑用于芳硝基化合物加氫偶聯(lián)一步法制備偶氮化合物。

7.根據(jù)權利要求6所述的應用，其特征在于：

芳香硝基化合物選擇性加氫：將芳香硝基化合物、催化劑和堿性物質(zhì)加入溶劑中，在40-120 ^oC，3 MPa H₂下攪拌2-12 h；所述堿性物質(zhì)為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、碳酸鉀中的一種，所述溶劑為水、乙醇、叔丁醇、甲苯、四氫呋喃中的一種；催化劑中活性組分與芳香硝基化合物的摩爾比為0.1-5mol%，硝基化合物與堿的摩爾比為5-50 mol%；該催化劑的選擇性>99%，原料的轉(zhuǎn)化率>99%。