[发明专利]氰胺类化合物-Pt基纳米晶催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种氰胺类化合物‑Pt基纳米晶催化剂的制备方法，包括将Pt基纳米晶分散于醇溶液中，加入氰胺类化合物进行修饰，氰胺类化合物和Pt基纳米晶的摩尔比为1:1～5:1，得到氰胺类化合物修饰的Pt基纳米晶催化剂，其中，Pt基纳米晶的晶体结构是由六个Pt(100)晶面组成的立方块。该制备方法工艺简单，并且在催化过程中，采用的Pt基纳米晶只需要极少量的氰胺化合物进行修饰就可以实现极高的催化选择性，使得制备的产品纯度极高且无添加剂污染，适用于加氢过程长期的生产运行。

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂的制备方法，特别涉及一种氰胺类化合物-Pt基纳米晶催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

卤代硝基苯还原合成卤代苯胺是重要的有机反应，其中，催化加氢还原法具有操作过程简单、产品收率高、产品品质好和能耗低等优势而备受关注；但在实际应用中，催化加氢法存在卤代硝基苯加氢脱卤的问题，这不仅降低了产品的收率和品质，而且脱卤副反应生成的氢卤酸会腐蚀设备和管线，因此抑制脱卤副反应是催化加氢还原法制备卤代苯胺的关键技术。

目前有添加脱卤抑制剂法，即将脱卤抑制剂随催化剂、原料、溶剂等一起加入到反应釜中进行加氢反应，但该方法不仅使反应体系变得更复杂，同时也带来了抑制剂分离困难等问题；并且为了追求高选择性，往往需要过量添加脱卤抑制剂来稳定选择性，如CN110467533A公开了一种对氯苯胺盐酸盐的制备方法，该反应以对氯硝基苯为起始原料，在铂炭催化剂催化下，加入抗脱卤剂和敷酸剂进行加氢反应，其中采用双氰胺作为抗脱卤剂，并在实施例2中以双氰胺和Pt的摩尔比为25000:1的比值进行加氢反应，采用的双氰胺的量较多，这个过程往往对催化剂的活性造成极大的损失，同时大量的添加剂使用使得产品还存在着被污染问题。

因此，开发一种高效且制备工艺简单的催化剂具有重要的意义和价值。

发明内容

本发明第一方面提供一种氰胺类化合物-Pt基纳米晶催化剂的制备方法，包括：取Pt基纳米晶分散于醇溶液中，加入氰胺类化合物，在80～100℃下修饰8～24h，得到氰胺类化合物-Pt基纳米晶催化剂，其中Pt基纳米晶的晶体结构是由六个Pt(100)晶面组成的立方块。

进一步的，所述氰胺类化合物和Pt基纳米晶的摩尔比为1:1～5:1。

进一步的，所述氰胺类化合物包括单氰胺、双氰胺或三聚氰胺中的一种。

进一步的，所述Pt基纳米晶为油胺修饰的Pt纳米晶。

进一步的，所述油胺修饰的Pt纳米晶的制备步骤是：称取乙酰丙酮铂和80～90mg载体加入油胺和油酸混合溶液中，充分搅拌均匀后，转移至185～190℃预热的油浴中，在20～30mL/min的CO氛围中回流1～2h，冷却至室温，采用环已采用环己烷-乙醇洗涤3～4次，洗涤后的产物置于正丁胺溶液中分散交换2～3天，再将所得产物采用溶剂洗涤，干燥后于250℃下煅烧6～12h。

进一步的，所述载体为CNT、活性C、SiO₂、Al₂O₃中的一种。

进一步的，所述乙酰丙酮铂和载体的质量比为1:2～1:10。

进一步的，所述油胺和油酸的体积比为4:1～6:1。

本发明第二方面提供一种氰胺类化合物-Pt基纳米晶催化剂，所述氰胺类化合物-Pt基纳米晶催化剂的活性组分为Pt基纳米晶，所述Pt基纳米晶有一修饰面，所述修饰面上修饰有氰胺类化合物；进一步的，氰胺类化合物修饰的Pt基纳米晶催化剂，包括：活性组分和载体两部分组成，活性组分为Pt基纳米晶，载体为CNT、活性C、SiO₂、Al₂O₃中的一种，Pt基纳米晶有一修饰面，修饰面上修饰有氰胺类化合物。

根据本发明，所述氰胺类化合物为单氰胺、双氰胺或三聚氰胺中的一种。