[发明专利]一种具有良好抗硫性能的Pt-cAn/C@C加氢催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种具有良好抗硫性能的Pt‑cAn/C@C加氢催化剂的制备方法及应用。所述Pt‑cAn/C@C加氢催化剂的制备方法按照以下步骤实施：(1)活性炭预处理；(2)混合：将Pt前驱体、过量的苯胺和活性炭完全混合，然后用氮气净化10‑60min，混合物搅拌12‑48h，直到pt‑苯胺配合物的形成完成；(3)过滤得到Pt‑An/C样品；(4)煅烧得到Pt‑cAn/C产品；(5)包碳得到Pt‑cAn/C@C催化剂。本发明提供了制得的Pt‑cAn/C@C催化剂在卤代硝基苯催化加氢制备卤代苯胺中的应用，能显著提高加氢性能和催化剂抗硫中毒性能。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种具有良好抗硫性能的Pt-cAn/C@C加氢催化剂的制备方法和应用。

背景技术

贵金属催化剂应用于含硫化合物催化反应进程中，含硫化合物存在于碳氢化合物的天然来源中，因此必然会在工业原料中发现。硫代产品，如硫醇、硫化物、多硫化物、硫类、硫酸和硫酯，在药品、农药、化妆品和石化产品的工业生产中占有越来越大的份额。而贵金属催化剂很容易吸附硫从而形成化合物导致其催化剂的活性下降甚至失活。开发一种能够使贵金属催化剂参与含硫化合物反应中的同时而贵金属催化剂本身并不发生活性降低或者失活的催化剂很有研究意义。

在工业生产中，硫杂质主要以有机硫与无机硫的形式存在，在液相加氢中硫杂质常以有机硫的形式为主，其中，二硫醚、硫醇及其衍生物等低价态硫化物对贵金属催化剂毒化作用最强，ppm级别的浓度便可导致贵金属催化剂中活性降低乃至失活。

]目前在生产应用中，硫杂质引起的催化剂活性低甚至彻底失活以及催化活性的难以恢复性，是制约众多催化工艺实现产业化的严重障碍。由于含硫分子具有潜在的强化学吸附能力，可以化学吸附在活性金属上，覆盖活性中心(或者在金属上发生解离吸附，还原的硫与贵金属发生强的键合作用)，导致催化剂失活；在较为苛刻的条件下，硫原子甚至逐渐进入活性金属相，形成硫化盐等晶相，这种硫化物晶相的形成在某种程度上使得催化剂的活性进一步下降。

为了避免这种情况的发生，需要让贵金属加氢催化剂在保证加氢活性的前提下，对硫组分占据贵金属活性位这一过程进行有效抑制。这就需要对贵金属加氢催化剂的结构进行针对性研究，削弱贵金属活性组分与硫组分之间相互作用，着力于降低含硫组分吸附在贵金属的能力，从而保护贵金属的活性位，并使之保持对加氢基团的活性，使其具有更强的抗硫能力，从而延长其使用寿命。这种具有良好抗硫性能的贵金属加氢催化剂，在应对能源化工、精细化工、环境保护等领域中拥有极其广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种具有良好抗硫性能的贵金属液相加氢催化剂的制备方法和在卤代硝基苯催化加氢制备卤代苯胺中的应用，提高加氢性能和催化剂抗硫中毒性能。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种Pt-cAn/C@C加氢催化剂的制备方法，按照以下步骤实施：

(1)活性炭预处理：将活性炭和质量分数为3％-20％的硝酸水溶液置于容器内搅拌并在50-100℃下加热6-24小时，将经表面处理的活性炭用去离子水洗涤多次直至变为中性后，将其放在加热至80-130℃的鼓风式干燥箱中，脱水6-12小时；

(2)混合：将Pt前驱体(H2PtCl6〃6H2O)、过量的苯胺和活性炭完全混合，然后用氮气净化10-60min，混合物搅拌12-48h，直到pt-苯胺配合物的形成完成；

(3)过滤：将步骤(2)得到的反应混合物离心，并过滤得到Pt-An/C样品；

(4)煅烧：然后将步骤(3)得到的Pt-An/C样品放在加热至80-130℃的鼓风式干燥箱中，脱水6-12小时，再将干燥后的样品在管式炉氮气气氛中进行煅烧，煅烧温度400℃-800℃，保持时间2-6h，以完成Pt-苯胺配合物的碳化，冷却后收集Pt-cAn/C产品；