[发明专利]一种1-硝基蒽醌加氢制备1-氨基蒽醌用催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于精细化工领域中的催化剂技术，具体涉及一种1‑硝基蒽醌加氢制备1‑氨基蒽醌用催化剂及其制备方法和应用。将介孔碳加入乙二胺水溶液中浸泡，再采用含钯和银的盐溶液浸渍载体介孔碳，还原，洗涤，过滤，得到Pd‑Ag/介孔碳催化剂。上述加氢催化剂用于1‑硝基蒽醌加氢制备1‑氨基蒽醌，反应条件温和，产物选择性高。

技术领域

本发明属于精细化工领域中的催化剂技术，具体涉及一种1-硝基蒽醌加氢制备1-氨基蒽醌用催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

蒽醌染料是继偶氮系染料的第二大类染料，其中1-氨基蒽醌是合成蒽醌系列染料的重要中间体，其用途最广，耗量也最大，是生产溴氨酸、吡唑蒽醌的主要原料。市场对1-氨基蒽醌的需求不断增加，尤其高品质的1-氨基蒽醌产量远远不能满足市场需求。

传统的生产工艺有磺化氨解法和硫化碱法。磺化氨解法后处理有汞废水的排放，严重损害操作人员的健康，目前已不再使用。硫化碱法是国内生产1-氨基蒽醌所采用的主要工艺，用硫化碱法还原法生产的1-氨基蒽醌杂质含量较高，且需要复杂的提纯工艺，分离精制过程中消耗大量的亚硫酸钠和保险粉，使得该工艺废液处理成本高，易造成环境污染。

随着环保压力增大，寻找经济且环境友好的绿色工艺是生产1-氨基蒽醌所急需解决的问题。目前，生产1-氨基蒽醌的绿色工艺主要有：催化加氢还原法、水合肼还原法和电化学还原法等，其中，催化加氢还原法具有选择性好、产品纯度高等优势，因此备受关注。

但是利用1-硝基蒽醌催化加氢制备1-氨基蒽醌时，由于1-硝基蒽醌这种芳香硝基化合物分子较大，且含有两个C＝O双键，相比于其他种类的芳香硝基化合物在加氢还原反应的活性和选择性上要低很多，催化难度大，催化剂容易失活，因而催化剂用量大、成本高，用常规催化剂无法实现工业化，这也是用1-硝基蒽醌催化加氢法制备1-氨基蒽醌至今没有实现工业化的原因。

发明内容

本发明针对现有技术的相关催化剂选择性差、易失活、成本高等方面的不足，提供一种1-硝基蒽醌加氢制备1-氨基蒽醌用催化剂，该催化剂包括载体和活性组分，载体为经过乙二胺预处理的介孔碳，活性组分为钯和银，

其中，该催化剂各组分按质量百分比计算为，钯1％～10％、银1％～5％，余量为经过乙二胺预处理的介孔碳，

介孔碳载体可以采用现有的商品，也可以用现有技术制备，要求介孔碳的孔容为1.5-2.0mL/g、比表面积为1000-2000m²/g、孔直径为3-8nm。

本发明还提供了一种上述催化剂的制备方法，

(1)将介孔碳加入乙二胺水溶液中充分浸泡，再用蒸馏水洗涤，过滤，

乙二胺的改性有利于强化介孔碳与活性物质钯、银的相互作用，从而提高催化活性，

其中，乙二胺水溶液中乙二胺的质量浓度为1～10wt％，浸泡时间为1～24小时；

(2)采用含钯盐和银盐的溶液充分浸渍经过步骤(1)预处理的介孔碳，再用甲醛还原，然后用蒸馏水洗涤，抽滤、干燥，得到Pd-Ag/介孔碳催化剂，

含钯盐和银盐的溶液中，钯元素的质量百分数为0.2～2％，银元素的质量百分数为0.2～1％，浸渍时间为2～12h。

本发明还提供了一种上述催化剂在催化1-硝基蒽醌加氢制备1-氨基蒽醌时的具体应用：

以1-硝基蒽醌为原料，在溶剂、助剂和催化剂存在的条件下，通入氢气进行催化反应制备1-氨基蒽醌，

催化反应的温度为40～120℃，通入氢气的压力为0.1～2MPa，

溶剂为水、甲醇、异丙醇、乙苯、苯甲醚、二甲基甲酰胺中的一种，1-硝基蒽醌与溶剂的质量比为1∶5～1∶20，