[發明專利]一種制備對氨基酚的有序介孔炭催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710830655.5
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107570157B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 吳瓊;于世濤;劉仕偉;解從霞;于海龍
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/75;B01J35/08;B01J35/10;C07C213/02;C07C215/76
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

一種制備對氨基酚的有序介孔炭催化劑的制備方法。其特征在于:以殼聚糖為原料，非貴金屬化合物為摻雜源，同時添加三嵌段共聚物表面活性劑，在高溫水熱條件下經自產高壓處理后，過濾得到深棕色固體產物，干燥、研磨后放入管式煅燒爐中，在惰性氣體氛圍保護下高溫炭化，得到具有不同有序介孔結構的高穩定性金屬摻雜炭基催化劑。考察其作為催化劑對對硝基苯酚加氫催化生成對氨基酚的催化效率。本操作工藝的主要特點為利用生物質資源殼聚糖為原料，環保廉價易得，添加表面活性劑，有效調控有序介孔結構的形成，增加反應物與催化劑的有效接觸面積，反應條件溫和，活性中心與炭材料同步生成使得結構更穩定，反應過程操作簡單。

所屬技術領域：

本發明涉及納米催化劑材料制備領域，特別是涉及一種制備對氨基酚的有序介孔炭催化劑的制備方法

背景技術：

氨基酚(PAP)是一種重要的精細有機化學中間體，常用于制備麻醉劑，止痛藥，退熱藥，同時廣泛應用于染料行業、制備顯影劑、抗氧化劑和食品添加劑等。通常制備PAP主要采用三種方法：對硝基酚(PNP)經過多步的鐵-酸還原制備；硝基苯在強酸體系下一步催化加氫制備以及電化學還原法。但是這些方法通常需要很長的時間，操作條件嚴格，涉及原料也很貴。研究同時指出，各種硝基酚類混合物是工業和農業廢水中最常見的有機污染物，如果能有效利用各種硝基酚，將其直接催化轉換生成有價值的氨基酚，具有重要的實際意義和價值。

貴金屬催化劑(Pt,Au,Pd等)能將PNP有效催化加氫生成PAP，具有反應時間短，操作簡單，污染少，產率高等優勢，但是較高的成本以及貴金屬催化劑容易中毒，循環使用效率過低，使得這些催化劑的使用受到限制。非貴金屬摻雜的炭基催化劑被認為是取代貴金屬催化劑的有效催化劑之一，作為載體的炭材料通過調節反應介質的運輸，增加有效接觸面積，提高活性催化中心的穩定性等，能夠直接影響催化其加氫活性。而摻雜的非貴金屬能夠提供催化活性中心，改變催化劑的能級結構、表面結構和孔結構，有效增強催化活性。

公開號為CN 1562467的中國專利介紹了一種合成對氨基酚用的負載型催化劑及其制備方法和使用方法，所述催化劑由活性金屬組分和載體組成，活性金屬組分為單一組分Pt、或雙組份Pt-Ru、Pt-Co、Pt-Mg、Pt-Ca、Pt-Al、Pt-B等，SiO₂為載體，控制載體與貴金屬Pt的比例在50～1000:0.1～10，雙組份中元素的重量比為0.5～1:1～20，該法制備的催化劑兼具高活性、高強度，但是仍然存在貴金屬易失活且使用過程中容易團聚脫落的弊端。

公開號為CN 101391227的中國專利介紹了一種用于合成對氨基苯酚的均相雙功能催化劑及其制備和應用方法，將酸性離子液體和氯鉑酸置于三口燒瓶中，再加入醇和去離子水磁力攪拌0.5～5小時后減壓蒸餾制得，其活性組分包括兩種，之一為酸性離子液體，之二為活性金屬Pt納米粒子，且控制二者摩爾比為1000～6000:1，該催化劑屬于均相雙功能催化劑，反應條件溫和，對原料的轉化率最高可達100％，對氨基苯酚收率可達90％，但是兩種活性組分均具有較高的成本，降低了催化劑的實用性。

公開號為CN 102658125A的中國專利介紹了一種硝基苯催化加氫合成對氨基苯酚的新型催化劑及其制備方法，以活性炭為載體，Pt為主催化劑，MoS₂為助催化劑，通過浸漬法將Pt負載在活性炭上后將MOS₂通過浸漬、焙燒、氫氣還原后負載在Pt/C上，該法制備的催化劑選擇性和穩定性都很高，23次循環使用之后仍然有較高的轉化率和收率，反應需要高溫焙燒、氫氣還原的步驟，增加了制備成本。

公開號為CN 101439285的中國專利介紹了一種對制備氨基酚的催化劑的制備方法，將鎳的硝酸鹽配置成水溶液，保證鎳的含量為催化劑成品質量比的45～58％,隨后加入質量比為20％的硅膠水溶液，加熱到50～80℃,在攪拌條件下加入經鹽酸處理過的硅藻土，調節pH后在50～80℃條件下攪拌12～16小時，冷卻后經過濾、干燥、氫氣還原、鈍化處理后得到催化劑成品，Ni取代貴金屬，降低制備成本同時具有較高催化活性，反應需在堿性條件下進行，對產物的后處理具有一定的要求。