[發明專利]一種鈀/銀合金納米催化劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710760363.9
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107497426B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 楊晨晨;王愛麗;殷恒波
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J23/50
• 分類號: B01J23/50;C07C221/00;C07C225/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種鈀/銀合金納米催化劑的制備方法及其應用，制備步驟如下：稱量一定量的Pd和Ag的金屬前驅體，并分別溶于無水乙醇溶液中，攪拌混合后加入有機修飾劑的醇溶液，在30?60℃下混合攪拌20min，用NaOH乙醇溶液調節反應液pH值，然后待溫度升至70℃后，將一定濃度的水合肼/抗壞血酸乙醇溶液逐滴加到上述反應液中，反應4?8h后，經無水乙醇多次洗滌，真空干燥后，即可制得鈀/銀合金納米催化劑。本發明所制備的鈀/銀納米合金催化劑用于催化1?硝基蒽醌加氫制備1?氨基蒽醌的反應中，顯示出高的催化活性和穩定性；且采用鈀/銀納米合金催化劑制備1?氨基蒽醌的方法工藝要求簡單，催化劑用量少，綠色環保，適于工業化要求。

技術領域

本發明涉及一種鈀/銀合金納米催化劑的制備方法及其應用，屬于納米催化劑研究領域。

背景技術

1-氨基蒽醌主要用于生產蒽醌類染料，是生產溴氨酸、酸性藍78、分散紅RLZ、分散艷紅(E-RLN、FB)、還原橄欖(T、B、5G)、還原灰M、活性艷藍(X-BR、KN-R)等的原料。1-氨基蒽醌還可以用于生產油墨、涂料和顏料，近年來也被用于液晶染料、光降解聚酯的光敏劑。隨著我國染料工業的發展，1-氨基蒽醌的需求量很大，2014年國內對蒽醌染料的需求量超過8000t，并以15％-20％的增長率逐年增加，國內市場非常廣闊；1-硝基蒽醌制備1-氨基蒽醌主要有蒽醌磺化氨解法、硝化-取代法、蒽醌硝化還原法等。其中蒽醌磺化氨解法是我國最早工業化生產1-氨基蒽醌所使用的方法，但是該法在磺化過程中使用了含汞化合物，易造成汞中毒，且廢液處理成本高。近年來，由于生產過程中的環境污染問題，北美、西歐等國家己經對蒽醌類染料中間體、蒽醌類還原和分散染料進行減產或停產，轉向發展中國家求購高品質的產品。國內外兩個市場對高品質1-氨基蒽醌的需求量非常大且將持續增長，因此，對國內l-氨基蒽醌生產廠家來說，改進或開發新工藝、提高產品質量、降低生產成本、減少環境污染已迫在眉睫。

新興綠色工藝液相催化加氫法制備1-氨基蒽醌是以對1-硝基蒽醌為原料，在催化劑(Pd、Pd、Co、Rh等)的作用下，低溫、低壓條件下加氫還原制得1-氨基蒽醌。此法消除了蒽醌磺化氨解法的汞污染，可以得到純度較高的1-氨基蒽醌，且技術難度比硝化-取代法的路線要低。鑒于1-硝基蒽醌液相催化加氫法制備的1-氨基蒽醌的優點，尋求適宜的催化劑用于此加氫反應尤其重要。商業用雷尼鎳催化劑不僅催化硝基加氫為氨基，而且催化苯環加氫導致有副產物產生，降低了產品的純度。而選用納米鈀銀合金納米催化劑選擇催化1-硝基蒽醌合成1-氨基蒽醌時，納米鈀銀合金納米催化劑具有更高的活性與更高的選擇性，可以提高產品質量，有利于工藝生產。同時，納米鈀/銀合金納米催化劑選擇催化1-硝基蒽醌合成1-氨基蒽醌是綠色化工過程。

發明內容

本發明制備了一種鈀/銀合金納米催化劑，并用于催化合成1-氨基蒽醌。該工藝路線簡單，無三廢產生，綠色環保。同時，催化劑用量少，催化活性高、選擇性高，性能穩定。

本發明的技術方案如下：

一種鈀/銀合金納米催化劑的制備：以硝酸鈀、硝酸銀為原料，以水合肼/抗壞血酸為還原劑，在有機修飾劑的存在下，制備了鈀/銀合金納米催化劑。

一種鈀/銀合金納米催化劑的制備方法，步驟如下：

稱量一定量的Pd和Ag的金屬前驅體，并分別溶于無水乙醇溶液中，攪拌混合后加入有機修飾劑的醇溶液，在30-60℃下混合攪拌20min，用NaOH乙醇溶液調節反應液pH值，然后待溫度升至70℃后，將一定濃度的水合肼/抗壞血酸乙醇溶液逐滴加到上述反應液中，反應4-8h后，經無水乙醇多次洗滌，真空干燥后，即可制得鈀/銀合金納米催化劑。

按照上述步驟制備的鈀/銀合金納米催化劑，Pd的金屬前驅體為Pd(NO₃)₂·2H₂O，Ag的金屬前驅體為AgNO₃。