[发明专利]一种无金属加氢催化剂在催化1-硝基萘加氢反应中的应用

权利要求书

1.一种无金属加氢催化剂在催化1-硝基萘加氢反应中的应用，其特征在于，包括如下步骤：

（A）将1-硝基萘及其质量5~20%的无金属加氢催化剂加入反应釜中，并加入溶剂；

（B）关上反应釜后以氢气置换1~6次，然后通入氢气并进行搅拌，升温至100~200℃；

（C）达到反应温度后将压力调到0.5~5MPa，反应6~18小时；

所述的无金属加氢催化剂，采用浸渍法以三聚氰胺为氮源制备得到，包括如下步骤：

（1）碳纳米管氧化处理：按固液比为1:60~120向碳纳米管加入混酸酸化处理8~15 h，离心分离洗涤后，洗涤干燥得到氧化碳纳米管；

（2）将步骤（1）所得氧化碳纳米管与三聚氰胺按1：1~1.2的质量比混合，然后加入去离子水，再按甲醛与三聚氰胺2~3：1的质量比加入甲醛，然后浸渍10~20 h；

（3）向步骤（2）所得溶液中加入碱或碱性盐，调节pH 10~12，然后升温至70~90℃反应30~60min；

（4）待步骤（3）所得反应液冷却至40℃以下，加入弱酸调节pH 2~3，然后搅拌10~20 h；

（5）将步骤（4）所得反应液进行离心分离，干燥并焙烧得到最终产物，即无金属加氢催化剂掺氮碳纳米管；

步骤（3）的碱或碱性盐为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的一种或两种以上，其浓度为0.5~2mol/L；

步骤（4）的弱酸为醋酸或柠檬酸。

2.一种无金属加氢催化剂在催化1-硝基萘加氢反应中的应用，其特征在于，包括如下步骤：

（A）将1-硝基萘及其质量5~20%的无金属加氢催化剂加入反应釜中，并加入溶剂；

（B）关上反应釜后以氢气置换1~6次，然后通入氢气并进行搅拌，升温至100~200℃；

（C）达到反应温度后将压力调到0.5~5MPa，反应6~24小时；

所述的无金属加氢催化剂，采用原位合成法以氨气为氮源制备得到，包括如下步骤：

（a）将Fe(NO3)3·9H2O与 ϒ-Al2O3按1~1.2：1的物质的量之比溶于去离子水中，搅拌20~40 h后，在80~120℃下干燥24~48小时，得到铁铝催化剂；

（b）将铁铝催化剂在400~600℃下焙烧2 ~4 h；

（c）将步骤（b）所得催化剂置于石英管中，以纯氢气冲洗20~50 min，升温至450~550℃还原2~4 h；

（d）通入甲烷气体、氩气及氨气，升温至750~850℃ 反应2 ~4 h；

（e）待冷却至40℃以下，在所得产品中加入强碱，在70~100℃下浸渍1~4 h，并以去离子水洗涤，去除铁铝催化剂；

（f）加入酸浸渍1~2h，洗涤干燥得到无金属加氢催化剂氮掺杂纳米碳管；

步骤（e）中，强碱为氢氧化钾或氢氧化钠；

步骤（f）中，酸为盐酸或硫酸，其浓度为0.5~2mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的无金属加氢催化剂在催化1-硝基萘加氢反应中的应用，其特征在于，步骤（A）的溶剂为DMF、苯胺、环己胺、己二胺、三乙胺或三乙醇胺中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的无金属加氢催化剂在催化1-硝基萘加氢反应中的应用，其特征在于，步骤（5）中，干燥温度为80~120℃，时间为12~48h；焙烧温度为400~600℃，时间为2~12h。

5.根据权利要求2所述的无金属加氢催化剂在催化1-硝基萘加氢反应中的应用，其特征在于，步骤（c）的升温速率为2~5 ℃/min。

6.根据权利要求2所述的无金属加氢催化剂在催化1-硝基萘加氢反应中的应用，其特征在于，步骤（d）中，甲烷、氩气、氨气的气流比为1：1：1，升温速率为4~8℃/min。