[发明专利]一种复合催化剂及其制备方法和在加氢还原反应中的应用

说明书

本发明提供了一种复合催化剂及其制备方法和在加氢还原反应中的应用，涉及精细有机化工合成技术领域。本发明提供的复合催化剂，包括载体和负载在所述载体上的活性组分，所述活性组分包括铂、钯和铁，所述复合催化剂中铂的质量分数为1~5%，钯的质量分数为1~10%，铁的质量分数为0.5~2%；所述载体包括活性炭。本发明提供的复合催化剂中Fe、Pd与Pt构成三元复合体系发挥协同作用增强复合催化剂作用的抗毒性，有效控制金属的聚集或流失，具有优异的加氢还原催化活性，而且，具有高的催化稳定性和加氢还原催化活性。本发明提供的复合催化剂应用于加氢还原法制备4,4'‑二氨基二苯醚，4,4'‑二氨基二苯醚的产率和选择性高。

技术领域

本发明涉及精细有机化工合成技术领域，具体涉及一种复合催化剂及其制备方法和在加氢还原反应中的应用。

背景技术

聚酰亚胺具有耐高低温性能，低介电常数，高绝缘性，应用在航空航天、国防军事、5G通信、显性柔屏等领域。随着科技的发展，对聚酰亚胺材料的需求量越来越大。4,4'-二氨基二苯醚（ODA）是合成聚酰亚胺树脂材料的重要单体，还可以用作高性能环氧树脂的原料和交联剂，还可以替代具有致癌作用的联苯胺生产偶氮染料、活性染料和香料，应用广泛。

4,4'-二氨基二苯醚一般通过对4,4'-二硝基二苯醚进行还原制备得到。4,4'-二硝基二苯醚的还原方法主要包括：非催化加氢还原法和催化加氢还原法。其中，催化加氢还原法是近年来发展起来的一种更加环保的4,4'-二氨基二苯醚的制备方法，该方法将4,4'-二硝基二苯醚置于氢气氛围中，在加氢催化剂的作用下进行反应，得到4,4'-二氨基二苯醚，钯铂催化体系是常用的加氢催化剂。然而，采用钯铂催化体系通过加氢还原法制备4,4'-二氨基二苯醚，产物的产率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合催化剂及其制备方法和在加氢还原反应中的应用。本发明提供的复合催化剂的加氢还原催化活性高，采用该催化剂制备的4,4'-二氨基二苯醚的产率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种复合催化剂，包括载体和负载在所述载体上的活性组分，所述活性组分包括铂、钯和铁，所述复合催化剂中铂的质量分数为1~5%，钯的质量分数为1~10%，铁的质量分数为0.5~2%；所述载体包括活性炭。

本发明提供了上述技术方案所述复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将可溶性铁源、可溶性钯源、可溶性铂源、盐酸水溶液和活性炭混合，调节pH值至7~9后与还原剂混合进行还原反应，得到复合催化剂。

优选的，所述可溶性铂源中铂与还原剂的质量比为1：（20~28）。

优选的，所述还原反应的温度为70~115℃，时间为1~5h。

本发明提供了上述技术方案所述的复合催化剂或上述技术方案所述制备方法得到的复合催化剂在加氢还原反应中的应用。

本发明提供了一种4,4'-二氨基二苯醚的制备方法，包括以下步骤：

将4-硝基-4'-氨基二苯醚、复合催化剂和极性非质子溶剂混合，在氢气气氛中进行加氢还原反应，得到4,4'-二氨基二苯醚；所述复合催化剂为上述技术方案所述的复合催化剂或上述技术方案所述制备方法得到的复合催化剂。

优选的，所述复合催化剂的质量为4-硝基-4'-氨基二苯醚质量的0.1~3%。

优选的，所述加氢还原反应的温度为100~120℃，时间为1~5h，氢气压力为0.1~0.4MPa。