[发明专利]碳包覆过渡金属纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备碳包覆过渡金属纳米复合材料的方法，包括如下步骤：

S1，将含过渡金属盐和多元有机羧酸的混合物与溶剂混合形成均相溶液；

S2，除去所述均相溶液中的溶剂，从而形成前驱体；及

S3，在惰性保护气氛或还原气氛下将所述前驱体高温热解。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述过渡金属为铁、钴、镍、铜中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述过渡金属盐为过渡金属的有机酸盐、碳酸盐、碱式碳酸盐中的一种或多种；优选该过渡金属的有机酸盐为该过渡金属的不含杂原子的有机羧酸盐，例如醋酸盐。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多元有机羧酸为柠檬酸、顺丁烯二酸、均苯三甲酸、对苯二甲酸、苹果酸、EDTA、吡啶二羧酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中过渡金属盐、多元有机羧酸的质量比为1:0.1-10，优选1:0.5-5，更优选1:0.8-3。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂为水、乙醇中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤S3中，所述惰性保护气氛为氮气或氩气，所述高温热解以0.5-30℃/min速率升温至恒温段，在恒温段保持恒温时间为20-600min，所述恒温段温度为400-800℃；优选，所述升温速率为1-10℃/min，在恒温段保持恒温时间为60-480min，所述恒温段温度为500-800℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述还原气氛为惰性气体与氢气的混合气体，所述高温热解以0.5-30℃/min速率升温至恒温段，在恒温段保持恒温时间为20-600min，所述恒温段温度为400-800℃；优选，所述升温速率为1-10℃/min，在恒温段保持恒温时间为60-480min，所述恒温段温度为500-800℃。

9.根据权利要求8所述的方法，其中还包括在所述步骤S3之后对热解产物用非氧化性强酸处理的步骤。

10.一种碳包覆过渡金属纳米复合材料，其特征在于，由权利要求1-9任一方法制得。

11.根据权利要求10所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料至少具有一个介孔分布峰，优选具有大于一个介孔的分布峰。

12.根据权利要求10所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料中，介孔体积占总孔体积的比例大于50％,优选大于80％。

13.根据权利要求10所述的纳米复合材料，其中所述纳米复合材料的酸洗损失率≤40％，优选≤30％，更优选≤10％。

14.根据权利要求10所述的纳米复合材料，其中所述过渡金属纳米粒子的晶格结构为面心立方晶格结构和/或密排六方晶格结构。

15.一种对氯硝基苯加氢制造对氯苯胺的方法，其特征在于，以权利要求10-14任一所述的碳包覆过渡金属纳米复合材料作为催化剂。

16.一种硝基苯加氢制造苯胺的方法，其特征在于，以权利要求10-14任一所述的碳包覆过渡金属纳米复合材料作为催化剂。

17.一种硝基苯酚加氢制造氨基苯酚的方法，其特征在于，以权利要求10-14任一所述的碳包覆过渡金属纳米复合材料作为催化剂。

18.一种对硝基苯甲醚加氢制造对氨基苯甲醚的方法，其特征在于，以权利要求10-14任一所述的碳包覆过渡金属纳米复合材料作为催化剂。