[发明专利]一种双金属催化剂间二硝基苯加氢制间硝基苯胺的应用

说明书

本发明公开了一种双金属催化剂间二硝基苯加氢制间硝基苯胺的应用，双金属催化剂以碳基材料为载体，负载Au‑过渡金属制成催化剂，记作：Au‑M/C，其中M为Ni、Cu、Co或Fe中的一种，其中Au负载量为0.1%‑8%，M含量为0.1%‑15%。发明中所使用的双金属催化剂中Au‑过渡金属之间有协同作用，可提高催化剂的催化性能以及产物的选择性，还可回收循环使用，减低成本；本发明中制备双金属催化剂的方法简单且绿色高效。

技术领域

本发明涉及间硝基苯胺制备技术领域，具体是一种双金属催化剂间二硝基苯加氢制间硝基苯胺的应用。

背景技术

间硝基苯胺也是一种重要的有机原料，在有机合成工业中有着广泛的应用，其主要用途有：用于有机合成及松木颜色的检验。可用于ICP-AES、AAS、AFS、ICP-MS、离子色谱等检测技术中，另外在滴定分析可用作标样。可以用作染料中间体，如用来合成冰染料，可以用于农药、医药和彩色显影剂等有机合成的中间体。

工业上通常使用化学还原法制备间硝基苯胺，即硫化碱、铁粉等还原剂在酸性介质中将间二硝基苯还原为间硝基苯胺，但在实验过程中会产生大量铁泥，造成环境污染。目前研究中的电解还原法中使用的电极材料和电解设备成本高等原因，不利于工业化生产。

以金属作为活性中心的催化剂在多相催化邻域中具有重要作用，纳米双金属催化剂中的包含着两种不同的金属原子，金属与金属之间存在协同作用以及金属活性中心与载体之间的相互作用，使得其具有良好的催化性能。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种双金属催化剂间二硝基苯加氢制间硝基苯胺的应用，无毒高效，不会产生废气废渣，反应后的废液经处理后达标排放，而且催化剂可以回收，反复使用，有利于资源的回收利用。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种双金属催化剂间二硝基苯加氢制间硝基苯胺的应用，双金属催化剂以碳基材料为载体，负载Au-过渡金属制成催化剂，记作：Au-M/C，其中M为Ni、Cu、Co或Fe中的一种，其中Au负载量为0.1％-8％，M含量为0.1％-15％。

对本发明进一步的描述，包括如下制备步骤：

1)通过还原法进行制取：

首先取过渡金属盐溶于乙二醇水溶液，水与乙二醇的体积比为1:2-7，超声分散使得二者充分混合，再加入碱性溶液，使其形成络合物，无明显沉淀，再向溶液中加入催化剂载体碳基材料，老化4-10h，加入还原剂，转移至釜内衬充1.0MPa惰性气体，常温下充分混合15-24h，烘干去杂后得样品M/C；

2)通过置换法进行制取：

将所述步骤1)中制得的样品M/C置于HAuCl₄乙醇水溶液中，低温条件下进行置换操作且时间为4-10h，烘干去杂后得催化剂Au-M/C。

对本发明进一步的描述，将所述Au-M/C放入高压反应釜中，再加入配制好的间二硝基苯甲醇溶液，先通氮气吹走空气，再通入氢气吹扫，釜内压力至2.0-6.0MPa，反应温度120-210℃，反应时间0.5-4h，反应结束后，对混合溶液进行固液分离，分离得到的清液做气相色谱分析。

对本发明进一步的描述，所述高压反应釜中的Au-M/C催化剂质量与间二硝基苯甲醇溶液中间二硝基苯质量比为1:1-40。

对本发明进一步的描述，所述步骤1)加入的碳基材料为炭黑或碳纳米管。

对本发明进一步的描述，所述步骤1)中的碱性溶液为NaOH或Na₂CO₃。

对本发明进一步的描述，所述步骤1)中的还原剂为水合肼或硼氢化钠乙二醇溶液。