1.一种负载型球形纳米粒子钯催化剂,其特征在于:所述催化剂由载体和负载在载体上的活性组分组成,所述载体为活性炭、氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,所述活性组分为单质钯,所述单质钯的形貌为球形粒子,粒子粒径在5-50nm之间;基于载体质量,单质钯的负载量为0.10wt%~15.0wt%。
2.如权利要求1所述的负载型球形纳米粒子钯催化剂,其特征在于:所述载体为活性炭,其灰份为0.01wt%~5.0wt%,比表面积为500~2000m2/g,孔容为0.4~1.5mL/g;所述活性炭的材质可以为椰壳或木质。
3.如权利要求1所述的负载型球形纳米粒子钯催化剂,其特征在于:所述载体为氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,其比表面积为100~800m2/g,孔容为0.2~1.0mL/g。
4.如权利要求1~3之一所述的负载型球形纳米粒子钯催化剂,其特征在于:所述催化剂中,基于载体质量,单质钯的负载量为0.5wt%~10.0wt%。
5.如权利要求1~3之一所述的负载型球形纳米粒子钯催化剂,其特征在于:所述催化剂中,钯粒子粒径在8-45nm之间。
6.一种如权利要求1所述的负载型球形纳米粒子钯催化剂的制备方法,所述制备方法按如下步骤进行:(a)取载体进行干燥脱水;
(b)钯液配制;将氯化钯或硝酸钯溶于氨水中,在室温下搅拌至完全溶解,得到钯液;
(c)将经过步骤(a)干燥脱水的载体浸没于-10.0~0.0℃的乙二醇或质量含量不低于
50%的乙二醇水溶液中,搅拌至恒温后滴入与负载量相对应量的步骤(b)得到的钯液以及用于将钯离子还原为单质钯的还原剂,继续搅拌至完全混合并保持温度在-10.0~0.0℃℃;然后将此浆液封存在密闭耐压容器内,并置换空气充入化学惰性气体,先以0.01~2.0℃/h的升温速度升温至50-100℃,再按2.0-10℃/h升温至150-500℃,终温温度下恒温1-10天;之后,打开密闭耐压容器,过滤浆液,滤饼用去离子水洗涤至无氯离子或硝酸根离子,真空干燥后封存,即得球形钯纳米粒子负载型催化剂。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:步骤(c)中所述还原剂为抗坏血酸、乙二醇、乙醇或葡萄糖,所述还原剂的物质的量是钯液中钯金属元素的理论物质的量的1.0~
100倍。
8.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述化学惰性气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳或者它们任意比例的混合气体,压力为0.1~3.0MPa。
9.如权利要求1所述的负载型球形纳米粒子钯催化剂在式(I)所示的多硝基芳香化合物选择性合成式(II)所示的硝基芳胺的催化加氢反应中的应用;
式(I)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6中至少有两个为硝基,其余基团各自独立为H、Cl、F、CH3、OH、CH2CH3、NH2、OCH3、OCH2CH3、C6H5、COOH或COOCH3;式(II)中,仅有一个硝基被还原为氨基,其他基团与式(I)中一一对应,且反应前后保持不变。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于:式(I)所示的化合物选自下列之一: