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专利号: 2018114342500
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮修饰炭载贵金属加氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述的制备方法按照如下步骤进行:

1)炭表面基团归一化选择性处理:取活性炭,所述的活性炭表面仅含有CO2离去基团且CO2离去基团总含量不高于0.8μmol/g,将活性炭用处理剂进行氧化处理,所述的处理剂为高氯酸、氯酸钠、硝酸中的至少两种的混合物,得到预处理后的活性炭;作为优选,经步骤1)预处理后的活性炭表面基团中,酚羟基、醚和内脂基占总含氧基团的摩尔百分比在50%以上;

2)缩合反应制备氮修饰活性炭:将伯胺类有机物溶于水中,加入活性炭充分混合均匀,然后置于水热釜中在二氧化碳气氛中进行水热反应,反应完全后分离样品,样品水洗至中性,烘干,得到氮修饰活性炭;

3)负载贵金属:采用紫外光还原法将贵金属负载到步骤2)获得的氮修饰活性炭上,所述的贵金属为钯和/或铂,得到氮修饰炭载贵金属加氢催化剂。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述活性炭颗粒尺寸满足以下条件:

200-300目之间的颗粒质量含量不低于80%。

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,采用如下步骤对活性炭进行处理剂处理:将活性炭均匀分散至浓度为15-30wt%的处理剂溶液中,所得悬浊液在搅拌下逐渐升温至25-50℃,持续处理5-15h,期间循环冷凝并以碱液吸收尾气;然后将悬浊液冷却至室温,抽滤,水洗至pH值中性,之后烘干。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述的处理剂溶液中任意一种试剂的含量不低于5wt%,所述处理剂溶液的体积用量以活性炭的质量用量计为2-30mL/g,烘干条件为:于80-120℃真空烘干3-5小时。

5.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述的伯胺类有机物至少含有两个胺基基团,优选为1,2-丙二胺、乙二胺或己二胺;所述伯胺类有机物与预处理后的活性炭的投料质量比为1-10:1,胺类有机物与水的质量比为1:1-10;所述的水热反应条件为:温度为150-250℃,时间10-20h,二氧化碳气氛,气压1.0-5.0MPa。

6.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,所述的贵金属钯和/或铂的负载量为0.1-10wt%。

7.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述的紫外光还原法按照如下实施:

将氮修饰活性炭分散到水中,搅拌下将含贵金属离子的溶液逐滴加入到氮修饰活性炭浆液中,滴加完毕后室温下紫外光照射一定时间,控制紫外光波长为400-315nm,光照时间为5s-

5min,然后继续搅拌0.5-2.0小时,抽滤,水洗至pH值中性,烘干,得到氮修饰炭载贵金属加氢催化剂。

8.根据权利要求1所述的制备方法制得的氮修饰炭载贵金属加氢催化剂在催化硝基苯类化合物加氢合成苯胺类化合物中的应用,所述应用具体为:将硝基苯类化合物和所述氮修饰炭载贵金属加氢催化剂投入高压加氢反应釜内,密闭反应釜,置换空气后充入氢气开启搅拌,在温度为20-100℃、氢气压力为0.1-1.0MPa的条件下进行催化加氢反应,得到苯胺类化合物;所述的催化加氢反应在溶剂中进行或者在无溶剂条件下进行,所述的溶剂为甲醇、水、产物苯胺类化合物中的一种或两种以上任意比例的混合溶剂。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于:所述的硝基苯类化合物为仅含有硝基基团不含有其他还原性基团的非选择性硝基苯类化合物,优选为硝基苯、邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基苯甲苯、对硝基苯酚、间硝基苯酚或邻硝基苯酚。

10.如权利要求8或9所述的应用,其特征在于:当作为催化剂原料的活性炭颗粒尺寸满足以下条件时:200-300目之间的颗粒质量含量不低于80%,所述催化剂应用于微通道反应器。