[发明专利]碳化钛负载纳米金属催化剂及其还原制备氯代苯胺的方法

权利要求书

1.碳化钛负载纳米金属催化剂，其特征在于：其是由层状碳化钛作为催化剂载体，再在碳化钛上负载活性金属元素制备而成；所述活性金属元素为钌、铑、铂、钯或铱中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的碳化钛负载纳米金属催化剂，其特征在于：所述活性金属元素的质量为碳化钛负载纳米金属催化剂质量的0.1～5％。

3.根据权利要求1或2所述的碳化钛负载纳米金属催化剂，其特征在于：所述活性金属元素的质量为碳化钛负载纳米金属催化剂质量的1～3％。

4.权利要求1～3任一项所述的碳化钛负载纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、催化剂载体的制备

将钛铝碳加入氢氟酸水溶液中，使钛铝碳中的铝完全溶解于氢氟酸水溶液中，过滤，得到黑色沉淀，将黑色沉淀进行洗涤，真空干燥，得到催化剂载体；

b、催化剂的制备

将催化剂载体投入水中，然后加入需要负载的活性金属元素，活性金属元素以金属化合物的形式加入，再进行还原，还原至负载金属元素为零价，还原完成后继续搅拌使金属分散均匀，将沉淀滤出，洗涤沉淀，真空干燥，得到碳化钛负载纳米金属催化剂；

所述活性金属元素为钌、铑、铂、钯或铱中的一种或两种；所述金属化合物为氯铂酸、氯钯酸盐、金属氯化物和金属硝酸盐中的一种或两种；所述金属氯化物为钌的氯化物、铑的氯化物、铂的氯化物、钯的氯化物或铱的氯化物；所述金属硝酸盐为钌的硝酸盐、铑的硝酸盐、铂的硝酸盐、钯的硝酸盐或铱的硝酸盐；

所述还原的方法为加入还原剂还原至无气泡生成，或者为加入低沸点醇回流还原，或者为混合气体在300～500oC进行还原；所述还原剂为NaBH₄、KBH₄或NH₃·BH₃，所述低沸点醇为甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇；所述混合气体为H₂/Ar混合气体或H₂/N₂混合气体。

5.根据权利要求4所述的碳化钛负载纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤a中所述钛铝碳与氢氟酸水溶液的料液比为0.5～2.5:12～100g/mL，氢氟酸水溶液的浓度为40～50wt％。

6.根据权利要求4或5所述的碳化钛负载纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤b中催化剂载体与水的料液比为0.1～0.5:10～30g/mL。

7.根据权利要求4～6任一项所述的碳化钛负载纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤b中所述活性金属元素的质量为碳化钛负载纳米金属催化剂质量的0.1～5％；优选所述活性金属元素的质量为碳化钛负载纳米金属催化剂质量的1～3％。

8.根据权利要求4～7任一项所述的碳化钛负载纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤b中加入还原剂还原时，所述活性金属元素与还原剂的摩尔比为1:6～16；

步骤b中加入低沸点醇回流还原时，催化剂载体与低沸点醇的料液比为1:50～70g/mL；

步骤b中混合气体还原时，混合气体中氢气的体积含量为5％。

9.还原制备氯代苯胺的方法，其特征在于：取本发明制得的碳化钛负载纳米金属催化剂和氯代硝基苯按重量比为1:25～35加入到混合溶剂中，所述催化剂与混合溶剂的料液比为1:1000～1800g/mL，通入氢气，在反应温度为25～60℃，氢气压力为0.1MPa～1MPa下反应，直至氯代硝基苯反应完全为止，反应完毕，冷却后取出反应液，即得氯代苯胺；

所述混合溶剂为水和醇的混合溶剂，所述醇为甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇。

10.根据权利要求9所述的还原制备氯代苯胺的方法，其特征在于：所述碳化钛负载纳米金属催化剂和氯代硝基苯按重量比为1:30；所述催化剂与混合溶剂的料液比为1:1400g/mL；所述混合溶剂中按体积比水:醇＝2:5。