[發(fā)明專利]一種金屬間化合物復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113231060B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁海偉;左路杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: B01J23/62
• 分類號: B01J23/62;C07C249/02;C07C251/24;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 藏斌

本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬間化合物復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的金屬間化合物復(fù)合材料包括炭黑載體和負(fù)載在所述炭黑載體上的Rh?Sn金屬間化合物顆粒。本發(fā)明提供的金屬間化合物復(fù)合材料中的Rh?Sn金屬間化合物高度有序，其尺寸較小，分布均勻，活性位點(diǎn)暴露的較多，因此活性位點(diǎn)的利用率較高。同時，Rh?Sn金屬間化合物有序的、特定的晶體結(jié)構(gòu)形成孤立的Rh位點(diǎn)，孤立的Rh位點(diǎn)可與亞胺分子形成較弱的頂部吸附，有利于亞胺分子的脫附，避免其過度加氫為仲胺，因此本發(fā)明提供的金屬間化合物復(fù)合材料作為亞胺選擇性合成的催化劑具有較高的選擇性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬間化合物復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

胺及其衍生物是一類特殊的化合物，廣泛用于精細(xì)和散裝化學(xué)品、農(nóng)業(yè)資源、藥物化合物和材料。除了伯胺外，仲胺和亞胺是兩種最重要的胺類化合物。仲胺的合成一般采用碳氮交叉偶聯(lián)反應(yīng)、烷基鹵化物的直接N-烷基化反應(yīng)和胺與醇的直接烷基化反應(yīng)。而亞胺的合成可以通過仲胺的氧化脫氫、伯胺的自縮合和醇與伯胺的直接縮合。使用相對昂貴的伯胺作為起始原料使得這種方法難以用于實(shí)際生產(chǎn)。為了取代伯胺的消耗，硝基芳烴和醛的一鍋級聯(lián)轉(zhuǎn)化為仲胺和亞胺的合成提供了一種簡便、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方法，避免了中間分離和凈化步驟，并最大程度地降低了能源消耗。

對于典型的級聯(lián)反應(yīng)，硝基芳烴和醛的轉(zhuǎn)化通常是一個三步反應(yīng)過程，如：(1)硝基芳烴化學(xué)加氫生成苯胺；(2)苯胺和醛縮合生成亞胺；(3)亞胺隨后加氫生成仲胺。然而，這種理想的級聯(lián)轉(zhuǎn)化往往存在著對仲胺和亞胺的選擇性等問題。因?yàn)樵诩託涞那闆r下，亞胺趨向于進(jìn)一步加氫生成仲胺。所以，對亞胺的選擇性合成仍然是一個挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬間化合物復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的金屬間化合物復(fù)合材料作為催化劑在亞胺的選擇性合成反應(yīng)中具有較高的選擇性。

本發(fā)明提供了一種金屬間化合物復(fù)合材料，包括炭黑載體和負(fù)載在所述炭黑載體上的Rh-Sn金屬間化合物顆粒。

優(yōu)選的，所述Rh-Sn金屬間化合物顆粒的平均粒徑為1～6nm。

優(yōu)選的，所述Rh-Sn金屬間化合物顆粒中Rh和Sn的摩爾比為(0.5～1.5)：1。

優(yōu)選的，所述Rh-Sn金屬間化合物顆粒的負(fù)載量為所述炭黑載體和Rh-Sn金屬間化合物顆粒合計(jì)質(zhì)量的5～20wt％。

本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述金屬間化合物復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

a)將炭黑載體、Rh前驅(qū)體和Sn前驅(qū)體在溶劑中混合，干燥，得到干粉混合物；

b)將所述干粉混合物在還原氣氣氛中加熱還原，得到金屬間化合物復(fù)合材料。

優(yōu)選的，步驟a)中，所述Rh前驅(qū)體包括三氯化銠、磷酸銠、硫酸銠、氯銠酸銨、氯銠酸鉀、氯銠酸鈉和乙酰丙酮銠中的一種或多種；

所述Sn前驅(qū)體包括氯化亞錫和/或氯化錫。

優(yōu)選的，步驟b)中，所述還原氣為氫氣和/或一氧化碳；

所述還原氣氣氛為純還原氣氣氛，或者還原氣與惰性氣體的混合氣氛。

優(yōu)選的，步驟b)中，所述加熱還原的升溫速率為1～25℃/min；所述加熱還原的保溫溫度為600～1000℃；所述加熱還原的保溫時間為1～10h。

本發(fā)明提供了一種亞胺合成方法，包括以下步驟：

在催化劑存在條件下，硝基芳烴、醛和還原氣在溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，得到亞胺；

所述催化劑為上述技術(shù)方案所述的金屬間化合物復(fù)合材料。