[发明专利]碳基金属催化剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种碳基金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

将配体、金属盐溶解在有机溶剂和水的混合溶剂中，经机械搅拌、水热处理后，所述配体和所述金属盐配合得到催化剂前驱体；

在还原性气氛下，对所述催化剂前驱体进行热处理，使得所述催化剂前驱体中的金属离子还原为金属颗粒，所述配体碳化并作为所述金属颗粒的载体，得到碳基金属催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配体适用于调控所述催化剂前驱体的形貌和尺寸；

优选地，所述配体为丙二酸、丁二酸、戊二酸、乙二胺四乙酸、对苯二甲酸中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐为镍盐、铜盐、钴盐、铁盐中的一种或多种；

优选地，所述金属盐的浓度为0.1～1mol/L；

所述配体与所述金属盐的摩尔比为(1～10):1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；

优选地，所述有机溶剂与水的体积比为(1～5):1；

所述机械搅拌的时长为1～2h，转速为500～1000r/min；

所述水热处理的温度为120～200℃，水热处理的时长为8～24h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原性气氛包括氢气、氩气、氮气中的一种或多种；

优选地，所述热处理的温度为300～500℃，所述热处理的时长为1～2h。

6.一种利用权利要求1～5任一项所述的制备方法得到的碳基金属催化剂，其特征在于，所述碳基金属催化剂的金属负载量为80wt％～95wt％。

7.一种如权利要求6所述的碳基金属催化剂在催化选择性加氢反应的应用，其特征在于，包括：

将硝基苯类化合物、所述碳基金属催化剂和水混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液和氢源置于高压反应釜，反应后得到苯胺类化合物；

其中，所述氢源包括氢气或者水合肼。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，在所述碳基金属催化剂表面吸附有一层未碳化的配体，所述碳基金属催化剂与所述未碳化的配体形成配位环境，以调控所述硝基苯类化合物在所述碳基金属催化剂表面的吸附构型。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述硝基苯类化合物的硝基基团吸附在所述碳基金属催化剂的表面，所述硝基苯类化合物的其余官能团远离所述碳基金属催化剂。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，在所述碳基金属催化剂表面吸附有一层未碳化的配体，使所述氢源活化解离出氢负离子或氢自由基，并与吸附在所述碳基金属催化剂上的硝基官能团发生加氢反应，得到苯胺类化合物。