[發明專利]一種改性海泡石分子篩負載鎳基催化劑及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110541741.0
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113244946B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 劉平樂;黃雷;郝芳;熊偉;呂揚;羅和安
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B01J29/04
• 分類號: B01J29/04;B01J37/02;B01J37/08;C07C211/52;C07C209/36
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王燦

本發明屬于材料制備及化學工程技術領域，公開了一種改性海泡石分子篩負載鎳基催化劑及制備方法和應用。本發明的催化劑以依次經過La₂O₃改性和氨基改性的海泡石分子篩為載體，負載的活性組分為鎳。上述催化劑的制備方法為：先將海泡石進行酸處理，再進行La₂O₃改性，然后以3?氨丙基三甲氧基硅烷對La₂O₃改性海泡石進行氨基改性，最后負載活性組分鎳后煅燒。本發明的改性可以提高載體與活性組分之間的相互作用，提高催化劑的穩定性。將該催化劑用于催化氯代硝基苯的加氫過程中，可以實現鄰氯硝基苯、間氯硝基苯及對氯硝基苯的100％轉化，產物鄰氯苯胺、間氯苯胺及對氯苯胺的選擇性均高達99％，催化劑具有優異的催化活性。

技術領域

本發明涉及材料制備及化學工程技術領域，尤其涉及一種改性海泡石分子篩負載鎳基催化劑及制備方法和應用。

背景技術

芳胺是直接染料、酸性染料、冰染染料和分散染料等多種染料產品的中間體，也是農藥、除草劑和多種橡膠防老劑的主要原料，其中由氯代硝基苯選擇性加氫制備的氯代苯胺是很多特殊化學品的重要中間體。由于氯代苯胺巨大的消耗量，因此開發一種經濟、環保和高效的制備氯代苯胺的方法是非常必要的。

傳統生產氯代苯胺的工藝路線是利用硫化物還原法或Fe/HCl(Bechamp法)還原相應的氯代硝基苯，由于此工藝路線存在許多缺點，如路線復雜、形成大量廢水并且氯代苯胺收率低等，因此，大量研究人員將重點放在原子利用率更高的液相催化加氫反應上。近年來開發了大量貴金屬催化劑催化加氫制備氯代苯胺，例如昆明超晶科技有限公司(CN108993484A)發明了以活性炭為載體負載鈀的催化劑、江蘇揚農化工集團有限公司(CN109939713A)發明了氮摻雜活性炭負載的Pt/Zn雙金屬催化劑，上述負載如Pt，Pd，Au，Ru等貴金屬的催化劑，雖然表現出優異的催化性能，但由于貴金屬高昂的成本和稀缺的資源，極大地限制了貴金屬基催化劑在工業中的廣泛應用。

因此，開發一種低成本、高活性、高選擇性且具有高穩定性的非貴金屬催化劑用于氯代硝基苯選擇性加氫制備氯代苯胺是很有必要的。分子篩作為催化劑載體在工業生產上受到廣泛應用。海泡石在湘潭有大量的儲量，將低價值的海泡石制備成高價值的分子篩并且將制備的分子篩改性后應用于制備生產氯代苯胺的催化劑載體具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于解決傳統氯代硝基苯催化加氫的催化劑存在對環境污染嚴重、收率低，貴金屬催化劑成本高，負載的活性組成分散不均勻、比表面積小等問題，本發明提供一種改性海泡石分子篩負載鎳基催化劑及制備方法和應用，提高催化活性以及催化劑穩定性。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種改性海泡石分子篩負載鎳基催化劑，以改性海泡石分子篩為載體，負載的活性組分為鎳；所述改性海泡石分子篩為海泡石依次經過La₂O₃改性和氨基改性得到。

本發明還提供了一種改性海泡石分子篩負載鎳基催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將海泡石在0.3～1mol/L硝酸溶液中浸泡，水洗，烘干，得到酸處理海泡石；

(2)將步驟(1)所述酸處理海泡石與NaOH混合，研磨，煅燒，然后將煅燒產物加入去離子水混合，研磨，過濾，得到硅源溶液；

(3)將CTAB和La(NO₃)₃·6H₂O溶解于去離子水中，再加入步驟(2)所述硅源溶液，攪拌，利用硝酸溶液調節pH至6.8～7.2，過濾，收集固體產物，煅燒，得到La₂O₃改性海泡石分子篩；