[發明專利]一種雙金屬負載型催化劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202111506935.3
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114308062A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 趙永清;余永德;郭春建;陳偉;孫廣;趙恩軍;倪杰
• 申請（專利權）人: 四川瀘天化股份有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J35/10;C07C209/36;C07C211/52
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 趙婷

本發明屬于金屬負載型催化劑技術領域，公開了一種雙金屬負載型催化劑的制備方法及應用。所述方法首先通過合成氧化制備活性載體，再將負載金屬鹽水溶液與活性載體均勻混合，并在紫外光照射下合成雙金屬負載型催化劑。將其應用于鹵代硝基苯催化加氫生成鹵代苯胺反應中具有良好的活性和選擇性，當鹵代硝基苯與催化劑負載金屬摩爾比高達8000:1時，轉化率可達100%，選擇性高達99%，產品收率高達98.1%。本發明的雙金屬負載型催化劑制備過程簡單，可降低生產成本和環境污染。

技術領域

本發明屬于金屬負載型催化劑技術領域，具體涉及一種雙金屬負載型催化劑的制備方法及應用。

背景技術

芳香族氨基化合物是一類重要的有機中間體，廣泛用于染料、醫藥、農藥等的合成。隨著染料、橡膠、醫藥和農藥工業的發展，鹵代苯胺的需求量正逐年上升，以鹵代苯胺為原料生產出的下游產品和市場看好。國內隨著染料、材料、醫藥和農藥工業的發展，苯胺及鹵代苯胺的需求量也在逐年增加。鄰氯苯胺由鄰氯硝基苯還原而得，目前，工業上主要采用鐵粉還原、硫化堿或水合肼還原、磺化氨解和液相催化加氫等幾種方法由硝基氯苯合成氯代苯胺。其中，在鐵粉還原法中，鐵粉容易結塊，產生大量的鐵泥，除渣困難，嚴重污染環境；硫化堿還原法存在還原路線復雜，產品收率低，廢液量大等缺點；采用磺化氨解法，則需加入汞鹽定位劑，也很容易造成環境污染。落后的工業化鹵代芳胺生產技術不僅不能滿足國內市場需求，而且存在著生產成本高、環境污染嚴重、收率低等方面的缺點，因而急需發展清潔環保的生產工藝。

相比而言，催化加氫還原是在隔絕空氣的條件下進行的，產物不容易被氧化，使用的有機溶劑可回收，催化劑可以再生重復利用，生產能力高，對環境污染小，這在環保要求不斷提高的今天尤為重要。但是鹵代硝基苯的催化加氫還原過程面臨著鹵原子很容易脫去生成副產物苯胺的問題。

發明內容

為解決背景技術中的問題，本發明的目的是提供一種雙金屬催化劑的制備方法及應用。相比傳統浸漬負載法本發明的制備方法提高了催化性能的同時還保持了催化劑結構的穩定。

為實現上述目的，本發明所采用的第一個技術方案為：

一種雙金屬負載型催化劑的制備方法及應用，該方法包含以下步驟：

在室溫下，將鎳鹽溶液與氨水溶液同時滴加混合攪拌反應，鎳鹽溶液滴加完畢后繼續攪拌反應0.5-3 h；

將完成攪拌反應的混合溶液加熱煮沸除去其中的氨氣，冷卻至室溫，靜置1-3 h，經過第一次的離心洗滌、真空干燥、煅燒處理，即得活性載體；以及

將鈀鹽和釕鹽配制成水溶液，加入上述活性載體，充分攪拌混勻，同時用紫外光照射，經過第二次離心洗滌、真空干燥、煅燒處理，即得雙金屬負載型催化劑。

進一步的，所述鎳鹽選自硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳、醋酸鎳中任一種或多種，所述鎳鹽溶液中Ni²⁺的濃度為0.05-0.6mol/L。

進一步的，所述氨水溶液的質量百分比濃度為1-20 wt%，優選為5-10 wt%。

進一步的，所述第一次的離心洗滌、真空干燥、煅燒處理中洗滌的溶劑為去離子水和乙醇，真空干燥溫度為60-90 ℃，煅燒氣氛為空氣，煅燒溫度為500-800 ℃，煅燒時間為3-6h；

所述第二次的離心洗滌、真空干燥、煅燒處理中溶劑為去離子水和乙醇，真空干燥溫度為60-90 ℃；煅燒氣氛為空氣，煅燒溫度為100-300 ℃，煅燒時間為1-3h。

進一步的，所述鈀鹽選自硝酸鈀、硫酸鈀、氯化鈀、醋酸鈀中任一種或多種；

所述釕鹽選自硝酸釕、硫酸釕、氯化釕、氯釕酸銨中任一種或多種。

進一步的，所述鈀鹽和釕鹽的總質量與活性載體的質量比為1：40-600。

進一步的，所述雙金屬負載型催化劑中鈀、釕負載總量為0.1-0.6 wt%，優選為0.1-0.3 wt%。