[發明專利]多相納米復合材料及其制備方法、硝基還原催化劑、應用

有效

• 申請號: 202011212272.X
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112316945B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 李莉萍;魏艷華;李廣社
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/00;C07C213/02;C07C215/76
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 于剛

本發明涉及材料技術領域，具體公開了一種多相納米復合材料及其制備方法、硝基還原催化劑、應用，所述多相納米復合材料表現出良好的對硝基酚還原催化性能，通過以非晶氧化鋁粉末、六水合硝酸鈷、六水合硝酸鎳和氯化銨為原料，采用簡單的方法實現多相納米復合材料的制備，整個過程簡單綠色，可控性強，適合用于大規模工業生產，而多相納米復合材料中的鈷鎳合金納米粒子高度分散在非晶氧化鋁納米片上，避免其在催化過程中聚合或失活，實現了現有用于硝基還原反應的納米催化劑在降低成本的基礎上，避免因聚集或浸出而導致的不可逆失活的問題。而提供的多相納米復合材料的制備方法簡單，在化工生產領域具有重要的應用前景。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體是一種多相納米復合材料及其制備方法、硝基還原催化劑、應用。

背景技術

活性金屬表面催化反應被認為是通過原料轉化生產高價值化學品的重要途徑之一。探索結構穩定的高性能納米材料一直是催化領域的研究熱點，具有重要意義，符合綠色化學的發展前景。胺是醫藥、農藥、染料等重要工業原料，還原對硝基苯酚制胺是一種極具價值的化學反應。因此，構建高效、催化性能良好的硝基還原催化劑，可降低化工生產的成本，服務民生。

目前，用于硝基還原反應的納米催化劑一般都含有貴金屬。然而，盡管貴金屬納米催化劑具有顯著的活性，但其稀缺性和昂貴的成本限制了其廣泛應用，不適用于工業生產。在備選材料中，基于Cu、Co、Ni等價格低，并且地球富產，因此利用它們制備納米催化劑的成本要低得多，但需要進一步探究與發展。

但是，以上的技術方案還存在以下不足：過渡金屬納米催化劑在催化過程中普遍存在著因聚集或浸出而導致的不可逆失活，因此，開發高活性、高穩定性的金屬催化劑成為迫切需要的新策略。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種多相納米復合材料，以解決上述背景技術中提出的現有用于硝基還原反應的納米催化劑在降低成本的基礎上，避免因聚集或浸出而導致的不可逆失活的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種多相納米復合材料，具體是鈷鎳合金與非晶氧化鋁復合材料，屬于無機、催化和化工三個領域，所述多相納米復合材料是以非晶氧化鋁粉末、六水合硝酸鈷、六水合硝酸鎳和氯化銨為原料，制成鈷鎳-鋁水滑石與非晶氧化鋁的復合物作為前驅體，再通過加熱（高溫煅燒）還原得到。

本發明實施例的另一目的在于提供一種多相納米復合材料的制備方法，所述的多相納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：

按照比例稱取六水合硝酸鈷、六水合硝酸鎳和氯化銨共同溶于去離子水中進行混合均勻，然后加入氨水調節pH值至6-7，繼續攪拌至少30分鐘后，加入所述非晶氧化鋁粉末繼續攪拌混合均勻，攪拌時間不少于3小時，然后將攪拌混合均勻的混合物轉移至密封環境中，于70-80℃加熱30-40小時，自然降溫，洗滌，干燥，然后于保護氣體吹掃下在450-550℃焙燒，所述焙燒的升溫速率是4-6℃每分鐘，煅燒時間不少于5小時，自然降溫后得到所述多相納米復合材料，即鈷鎳合金與非晶氧化鋁復合材料。

本發明實施例的另一目的在于提供一種采用上述的多相納米復合材料的制備方法制備得到的多相納米復合材料。

本發明實施例的另一目的在于提供一種硝基還原催化劑，部分或全部包含上述的多相納米復合材料。

本發明實施例的另一目的在于提供一種所述的硝基還原催化劑在對硝基酚還原中的應用。以上得到的多相納米復合材料都表現出良好的對硝基酚還原催化性能，可應用于催化對硝基酚化合物的還原，并且表現出優異的催化性能。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：