[发明专利]一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种活性炭‑钯金镓液态合金复合催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为酸活化活性炭，所述活性组分为钯金镓液态合金。本发明活性组分钯金镓合金以液态形式存在，活性中心均一且高度分散，并且钯原子、金原子与镓原子之间相互配合，最终提高了对氨基苯乙烯的选择性。本发明还提供了该催化剂的制备方法，通过浸泡即可制备本发明的催化剂，制备方法简单，容易操作。利用本发明提供的性炭‑钯金镓液态合金复合催化剂进行对硝基苯乙烯加氢制备对氨基苯乙烯反应时，对硝基苯乙烯的转化率为99.7％，对氨基苯乙烯选择性为99.2％。

背景技术

对氨基苯乙烯是高价值的医药、染料、除草剂和其他精细化学品的中间体。工业上生产对氨基苯乙烯主要是利用贵金属催化剂通过对硝基苯乙烯的选择性加氢。然而在硝基加氢的过程中，乙烯基团同样部分进行了加氢，导致对氨基苯乙烯的选择性较低，而微量对氨基苯乙烷的存在容易引发以对氨基苯乙烯为原料的大量副反应的发生，降低最终产品的品质。因此，工业上需要提高对氨基苯乙烯的选择性，而选择合适的催化剂成为了解决上述问题的关键所在。

现有技术中采用贵金属-有机配体(离子液体)复合催化剂或者贵金属-无机配体(H₃PO₂)复合催化剂在提高对氨基苯乙烯的选择性方面取得了很好的效果。但是离子液体容易吸收空气中的水分而发生反应，从而将离子液体逐步降解掉，所以贵金属-有机配体(离子液体)复合催化剂自身稳定性较差；而贵金属-无机配体(H₃PO₂)复合催化剂中无机酸H₃PO₂受热容易分解，催化剂本身同样不稳定。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，本发明提供的催化剂，性质稳定、催化活性好、选择性高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为酸活化活性炭，所述活性组分为钯金镓液态合金。

优选地，所述钯金镓液态合金中的钯的负载量为0.1～1wt％，所述钯金镓液态合金中的金的负载量为0.1～0.5wt％，所述钯金镓液态合金中的镓的负载量为0.3～3wt％。

本发明还提供了上述方案所述活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钯前驱体、金前驱体、镓前驱体和水混合，得到混合溶液；

(2)将酸活化活性炭在所述步骤(1)得到的混合溶液中浸泡后烘干，得到负载钯盐、金盐和镓盐的活化活性炭；

(3)将所述步骤(2)得到的负载钯盐、金盐和镓盐的活化活性炭进行煅烧后还原，得到活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂。

优选地，所述步骤(2)中酸活化活性炭的制备包括：将活性炭在酸溶液中浸泡后烘干，得到酸活化活性炭。

优选地，所述酸溶液中的酸为硫酸、硝酸、磷酸、盐酸和氢氟酸中的至少一种。

优选地，所述酸溶液的浓度为0.3～4mol/L。

优选地，所述步骤(1)中钯前驱体为氯化钯、醋酸钯、氯钯酸钠、硝酸钯、乙酰丙酮钯和四氯钯酸铵中的至少一种。

优选地，所述步骤(1)中金前驱体为氯化金、乙酸金、氯化金钾、溴化金和四氯金酸三水合物中的至少一种；

优选地，所述步骤(1)中镓前驱体为硝酸镓、氯化镓、乙醇镓、异丙醇镓、乙酰丙酮镓和三乙基化镓中的至少一种。

优选地，所述步骤(3)中煅烧的温度为400～1200℃，时间为1～7h。

优选地，所述步骤(3)中还原的温度为100～600℃，时间为1～5h。