[發明專利]一種用于加氫合成4,4’-二氨基二苯醚的催化劑及其制備方法、應用

有效

• 申請號: 201810586065.7
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108906101B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 洪俊杰;徐曉秋;董劉宏;何康;張俊;梁培彤
• 申請（專利權）人: 江蘇清泉化學股份有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C07C213/02;C07C217/90
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

一種用于加氫合成4,4’?二氨基二苯醚的催化劑及其制備方法、應用，屬于催化劑技術領域。該催化劑由載體和負載金屬活性組分組成，其特征在于所述載體為氮摻雜的活性炭，所述金屬活性組分為Fe、Ni、Co或其它非貴金屬。本發明的加氫合成4,4’?二氨基二苯醚的催化劑制備工藝簡單，成本便宜，并且該催化劑在催化加氫合成4,4?二氨基二苯醚的反應中展現了優秀的活性和穩定性，具有良好的工業化應用前景。

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種用于加氫合成4,4’-二氨基二苯醚的催化劑及其制備方法、應用。

背景技術

4,4’-二氨基二苯醚是一種生產高分子聚合材料的重要單體，其可用于合成聚酰亞胺、聚馬來酰胺、聚酯酰亞胺等多種樹脂。這些材料具有十分優異的性能，得到了越來越廣泛的應用，作為主要原料之一的4,4’-二氨基二苯醚的市場需求也是越來越大。

4,4’-二氨基二苯醚主要是由4,4’-二硝基二苯醚還原制備得到。傳統的硝基還原得到氨基的方法如鐵粉還原、SnCl₂還原等方法由于污染較大而逐漸被淘汰，目前主要是通過催化加氫的方式制備4,4’-二氨基二苯醚。專利CN101468952以Pd/C作為催化劑，氫氣壓力0.3～0.5MPa，反應溫度90～100^oC，反應5～10小時得到4,4’-二氨基二苯醚。Pd/C催化劑有著良好的催化活性，但是使用了價格昂貴的貴金屬Pd，成本相對較高。CN102391136則以三元鎳作為催化劑，Ni的價格低廉，但是其反應活性較差，需要較為苛刻的反應條件，氫氣壓力0.8～1.5MPa，反應溫度150～200^oC。如果一個催化劑可以兼顧高活性和低成本則4,4’-二氨基二苯醚的成本可以大幅降低。

目前，氮摻雜的碳材料作為載體應用于催化劑的制備中收到了很多人的關注。通過在碳材料上引入N元素改變載體表面的電子分布及孔道結構，能夠大大提高催化劑的活性和選擇性。CN107413331將貴金屬Pd、Pt、Ru、Rh等負載在氮摻雜的活性炭上制備得到的催化劑在含鹵素的硝基化合物加氫的反應中有著優秀的選擇性。而CN103610555則以氮摻雜的石墨烯為載體，制備了一系列催化劑，其在燃料電池催化中表現了優異的性能。但是這些催化劑的制備往往十分復雜并且成本昂貴。因此，發展簡單同時低成本地制備以氮摻雜碳材料最載體的高效催化劑一直是研究熱點。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于設計提供一種用于加氫合成4,4’-二氨基二苯醚的催化劑及其制備方法、應用，其在催化加氫合成4,4’-二氨基二苯醚的反應中表現出了極其優異的性能，可以大大降低其生產成本。

所述的一種加氫合成4,4’-二氨基二苯醚的催化劑，所述催化劑由載體和負載金屬活性組分組成，其特征在于所述載體為氮摻雜的活性炭，所述金屬活性組分為Fe、Ni、Co或其它非貴金屬。

所述的催化劑，其特征在于所述氮摻雜的活性炭中N元素和活性炭的質量比在0.01～1:1。

所述的催化劑，其特征在于所述氮摻雜的活性炭中氮源為氨水、碳酸氫銨、碳酸銨、氯化銨中的一種或者幾種。

所述的催化劑，其特征在于所述氮摻雜的活性炭的制備方法為：將氮源溶解于純化水中，再往氮源溶劑中加入活性炭，攪拌均勻，然后將上述混合物放入高壓釜中，100～200℃反應8～24小時，過濾、烘干得到氮摻雜的活性炭載體。

所述的催化劑，其特征在于所述金屬活性組分來自于Fe(NO₃)₂、Ni(NO₃)₂、FeCl₃、NiCl₂或其它非貴金屬化合物。

所述的催化劑，其特征在于所述金屬活性組分和氮摻雜的活性炭的質量比為0.005～0.10：1。

所述的催化劑在催化4,4’-二硝基二苯醚加氫合成4,4’-二氨基二苯醚反應中的應用。