[发明专利]一种负载型非贵金属催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种负载型非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于：其中，催化剂活性组分为Co、Mn、Fe、Ni、Cu中的任意一种或两种以上，载体为氮掺杂的炭-无机氧化物复合物；催化剂中活性组分含量为0.1-15 wt%；无机氧化物为氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氧化钛、氧化铈中的任意一种，

其制备过程如 下 ： 1) 将活性组分金属盐和含氮有机物，或活性组分的含氮配合物分散到溶剂中；所形成溶液中活性组分金属的浓度为 0.001-1mol/L，含氮有机物和活性组分金属的摩尔比为 2-10 ； 2) 将无机氧化物加入至上述溶液中混合均匀，无机氧化物与活性组分金属的质量比为 5-1000 ； 3) 将上述混合物在 25-100℃下加热搅拌 0.5-20h； 4) 将所得混合物于 30-80℃下通过旋转蒸发除去溶剂，所得固体于 50-120℃下烘 4-16h ； 5) 将干燥后的固体在惰性气氛保护下于 500-1000℃焙烧 0.5-6h，

所述活性组分金属盐为醋酸盐、硝酸盐、氯化物、乙酰丙酮化合物中的一种；含氮有机物为1,10-菲啰啉、联吡啶、三吡啶、卟啉、酞菁、聚苯胺、聚吡咯中的一种或二种以上；活性组分的含氮配合物为活性组分金属卟啉、酞菁化合物中的一种。

2.如权利要求1所述的负载型非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于：活性组分为Fe、Co、Ni中的任意一种或两种以上。

3.如权利要求1所述的负载型非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于：复合物中炭的质量分数为5-70 wt%；其中氮掺杂的炭中掺杂氮元素的含量为0.1-20 wt%。

4.根据权利要求1所述的负载型非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于：

所述溶剂为水、乙醇、甲醇、丙酮、甲苯、叔丁醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的负载型非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于：

步骤2）中的混合采用超声的方法，使活性组分与载体充分混合接触，超声时间为10-120 min；

步骤5）焙烧所用的惰性气氛为N₂或Ar中的一种；

步骤5）采用程序升温，从室温或烘干温度升至所需温度，升温速率为0.5-10 ^oC/min，焙烧温度为500-900 ^oC。

6.一种权利要求1所述负载型非贵金属催化剂的制备方法制得的非贵金属催化剂的应用，其特征在于：

所述非贵金属催化剂用于芳硝基化合物加氢偶联一步法制备偶氮化合物。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：

芳香硝基化合物选择性加氢：将芳香硝基化合物、催化剂和碱性物质加入溶剂中，在40-120 ^oC，3 MPa H₂下搅拌2-12 h；所述碱性物质为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钾中的一种，所述溶剂为水、乙醇、叔丁醇、甲苯、四氢呋喃中的一种；催化剂中活性组分与芳香硝基化合物的摩尔比为0.1-5mol%，硝基化合物与碱的摩尔比为5-50 mol%；该催化剂的选择性>99%，原料的转化率>99%。