專利名稱：一種活性炭負載的催化劑及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種催化劑及其制備與應用，特別涉及一種活性炭負載的催化劑及其制備方法與應用。
背景技術：
對氨基苯酚(簡稱PAP)是重要化工原料及有機中間體，廣泛用于醫(yī)藥、橡膠、染料及感光材料等領域。作為醫(yī)藥中間體，PAP可用于合成撲熱息痛(對乙酰氨基苯酚)、撲炎痛、安妥明、維生素Bi、心得寧、復合劑煙酰胺、柳安酚、6-羥基喹啉等藥物，其中又以合成撲熱息痛的消費量最大。撲熱息痛被各國醫(yī)藥界認定在解熱止痛藥物中是較好的品種。自從20世紀70年代人們發(fā)現(xiàn)服用常見的退熱止痛藥(如乙酰苯胺和氨基苯乙醚等)在人體內(nèi)會分解成有毒的苯胺后，倍受人們的關注，美、英、日等發(fā)達國家已禁止生產(chǎn)使用這些藥物，因而撲熱息痛的需求量大增。PAP的另一個重要應用是合成對苯二胺類防老劑4020、 4030等，這些產(chǎn)品是很有發(fā)展前途的子午胎產(chǎn)品的配套防老劑，也是目前世界公認的低毒、 高效、低污染的橡膠工業(yè)常用優(yōu)良防老劑，它將逐步取代萘胺類和噻唑類防老劑成為主要的橡膠防老劑品種。1874年Baeyer和Caro首先用錫粉還原對硝基苯酚的方法合成PAP，隨著PAP的廣泛應用，其制備方法發(fā)展為多種，PAP的制備方法按原料可分為對硝基苯酚法、苯酚類法、 對硝基氯化苯法、硝基苯法等，其中以硝基苯為原料采用催化加氫還原法生產(chǎn)PAP是目前最為先進的生產(chǎn)工藝，具有原料易得、工藝簡單、生產(chǎn)成本低等諸多優(yōu)點。硝基苯催化加氫制備PAP是一個復雜的多相反應體系，包括氣相(H2)，固相(催化劑)，有機相(硝基苯)和水相共四相。該反應的反應機理如下所示，硝基苯和氫氣首先吸附于催化劑的表面還原生成羥基苯胺中間體，然后以羥基苯胺中間體為原料發(fā)生一個競爭反應，即羥基苯胺在酸性介質(zhì)中發(fā)生Bamberger重排反應得到PAP，羥基苯胺若進一步加氫則被還原為副產(chǎn)物苯胺，
反應式如下所示 對氨基苯酚/苯胺的比率主要由催化劑對羥基苯胺中間體的吸附能力決定，如果催化劑對羥基苯胺中間體的吸附能力比對氫氣的吸附能力弱，則羥基苯胺中間體容易脫附發(fā)生Bamberger重排反應生成PAP，否則在未脫附之前進一步加氫還原生成副產(chǎn)物苯胺。在以PAP為目標產(chǎn)物的情況下，除了 Bamberger重排反應需要的酸性條件之外，加氫催化劑對
4氫氣、羥基苯胺中間體吸附能力的對比以及羥基苯胺中間體脫附的難易程度是關鍵。本發(fā)明前期的基礎研究顯示，鈀、鉬活性金屬對氫氣、羥基苯胺中間體的吸、脫附能力不同。與鉬活性金屬相比，鈀活性金屬能更快速地實現(xiàn)氫氣的解離吸附從而將吸附的硝基苯還原成羥基苯胺中間體，但鈀活性金屬對羥基苯胺中間體的吸附能力也要強于鉬活性金屬，不利于對羥基苯胺中間體脫附后發(fā)生Bamberger重排反應生成PAP。因此，活性炭負載單組分鈀催化劑加氫反應速率快于活性炭負載單組分鉬催化劑，但PAP選擇性要低于活性炭負載單組分鉬催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種活性炭負載的催化劑及其制備方法與應用，本發(fā)明所述的活性炭負載的催化劑成功地彌補了活性炭負載單組分鈀催化劑與活性炭負載單組分鉬催化劑的缺陷，該催化劑活性、選擇性和穩(wěn)定性偏高，制備方法簡單，環(huán)境友好，適于工業(yè)應用。本發(fā)明采用的技術方案是一種活性炭負載的催化劑，所述的催化劑以活性炭為載體，以鉬和鈀為活性組分； 所述活性組分以載體質(zhì)量計，鉬的擔載量為0. 2 2wt%，鈀的擔載量為0. 2 2wt%。所述的活性組分以載體質(zhì)量計，鉬的擔載量優(yōu)選為0. 5 1. 0wt%，鈀的擔載量優(yōu)選為 0. 5 1. 0wt%。所述的活性炭比表面積優(yōu)選為1600 1800m2/g。一種制備本發(fā)明所述的活性炭負載的催化劑的方法，所述的方法按照以下步驟進行(1)將活性炭用硝酸水溶液浸泡4h，然后過濾、濾餅洗滌至中性，獲得處理后的活性炭； ⑵將步驟⑴處理后的活性炭加入水并加AH2PdCl4水溶液和H2PtCl6水溶液制成的混合液中攪拌4 8h，反應結(jié)束調(diào)節(jié)反應液pH值至堿性，過濾，濾餅水洗至中性，過濾，獲得濾餅；所述的混合液中H2PdCl4中Pd的理論質(zhì)量以投入的活性炭的質(zhì)量計為0. 2 2wt%;所述H2PtCl6中Pt的理論質(zhì)量以投入的活性炭的質(zhì)量計為為0. 2 2wt%; (3)將步驟(2)獲得的濾餅加入還原劑于10 50°C反應1 5h，反應結(jié)束，反應液過濾，濾餅干燥，制得活性炭負載的催化劑；所述的還原劑為水合胼；所述還原劑的體積用量以KPdCl4中的Pd理論質(zhì)量和H2PtCl6中Pt的理論質(zhì)量的總質(zhì)量計為10 30mL/g，所述還原劑的體積用量的計量方式是本領域通用方法，所述還原劑用量以Pd和Pt的總理論質(zhì)量計對本發(fā)明沒有影響。進一步，所述的步驟(1)中硝酸水溶液的質(zhì)量濃度為1 10%，所述硝酸水溶液的體積用量以活性炭質(zhì)量計為10mL/g。所述的步驟O)中H2PdCl4水溶液和H2PtCl6水溶液的質(zhì)量濃度均為0. 05g/mL。所述的步驟(3)中所述的還原劑水合胼以質(zhì)量濃度55%水合胼水溶液的形式加入。進一步，所述的步驟O)中先將步驟(1)處理過的活性炭加入水中，加熱至60 90°C，配成活性炭漿液，再加入H2PdCl4水溶液和&PtCl6水溶液制成的混合液中，所述水的用量使活性炭成為漿液即可，所述H2PdCl4水溶液和H2PtCl6水溶液的混合液用量根據(jù) H2PdCl4和H2PtCl6中鉬和鈀的擔載量定。進一步，所述的步驟O)中浸漬結(jié)束調(diào)節(jié)反應液PH值至7 9。
進一步，所述的活性炭負載的催化劑的制備方法推薦按照以下步驟進行(1)將比表面積1600 1800m2/g的活性炭浸漬于質(zhì)量濃度1 10 %的硝酸水溶液中，回流溫度下浸漬4h，然后過濾、濾餅洗滌至中性，獲得處理后的活性炭；所述硝酸水溶液的體積用量以活性炭質(zhì)量計為10mL/g ;(2)將步驟(1)處理后的活性炭加入水中，加熱至60 90°C，配制成活性炭漿液，再緩慢滴加入質(zhì)量濃度0. 05g/mL的&PdCl4水溶液和質(zhì)量濃度0. 05g/mL 的H2PtCl6水溶液制成的混合液，60 90°C攪拌4 8h，反應結(jié)束調(diào)節(jié)反應液pH值至7 9，過濾，濾餅水洗至中性，過濾，獲得濾餅；所述的混合液中KPdClvK溶液中Pd的理論質(zhì)量以投入的活性炭的質(zhì)量計為0. 2 2wt% ；所述溶液中Pt的理論質(zhì)量以投入的活性炭的質(zhì)量計為0. 2 2wt%; (3)將步驟(2)獲得的濾餅加入水中，加熱至10 50°C制成漿液，再加入還原劑水合胼于10 50°C反應1 5h，反應結(jié)束，反應液過濾，濾餅洗滌， 洗滌后再進行過濾，獲得的濾餅干燥，制得活性炭負載的催化劑；所述的還原劑以質(zhì)量濃度
水溶液的形式加入，所述還原劑的體積用量以&PdCl4中的Pd理論質(zhì)量和H2PtClf^ Pt 的理論質(zhì)量的總質(zhì)量計為10 30mL/g ；本發(fā)明所述的活性炭負載的催化劑的制備方法中，所述的步驟(3)中所述的還原反應溫度優(yōu)選25 35°C，反應時間優(yōu)選2 池。濾餅在室溫(25°C )下干燥，取濕樣即為所述的活性炭負載的催化劑。本發(fā)明所述的活性炭負載的催化劑在硝基苯催化加氫制備對氨基苯酚中的應用， 所述的應用為將硝基苯、十六烷基三甲基溴化銨與15%硫酸水溶液于反應器中混合，在所述活性炭負載的催化劑的作用下，先用氮氣置換反應器中的空氣，再用氫氣置換反應器中氮氣，50 110°C、0. 1 0. 3MPa條件下攪拌反應，通常需要4h，反應結(jié)束，反應液過濾， 濾餅回收催化劑，濾液即為產(chǎn)物對氨基苯酚粗品；所述的硝基苯與十六烷基三甲基溴化銨、 催化劑的投料質(zhì)量比為1 0.0005 0.01 0.001 0. 1，所述的硫酸水溶液的體積用量以硝基苯質(zhì)量計為1 20mL/g。進一步，所述的活性炭負載的催化劑在硝基苯催化加氫制備對氨基苯酚中的應用，所述的硝基苯與十六烷基三甲基溴化銨、催化劑的投料質(zhì)量比優(yōu)選為1 0.002 0. 005 0. 02 0. 05，所述的硫酸溶液的體積用量以硝基苯質(zhì)量計優(yōu)選為2 10mL/g。進一步，所述的活性炭負載的催化劑在硝基苯催化加氫制備對氨基苯酚中的應用，所述的反應溫度優(yōu)選60 90°C，反應壓力優(yōu)選0. 1 0. 2MPa。進一步，所述的活性炭負載的催化劑在硝基苯催化加氫制備對氨基苯酚(PAP) 中的應用，所述的對氨基苯酚粗品采用高效液相色譜儀對PAP進行定量分析(色譜柱 C184. 6*150，流動相V甲醇/V水=60/40，流速1. OmL/min，柱溫:25°C，波長:邪4歷)，采用氣相色譜儀對硝基苯和副產(chǎn)物苯胺進行定量分析(色譜柱SE-30毛細管柱，F(xiàn)ID檢測器，氫氣 50mL/min,空氣 60mL/min，進樣口溫度 533K，ΙΟΚ/min 由 373K 升至 523K)。本發(fā)明所制得的活性炭負載鈀-鉬雙組分催化劑在硝基苯催化加氫制備對氨基苯酚反應中獲得了高達77%的PAP產(chǎn)品收率。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在本發(fā)明所述的活性炭負載的催化劑成功地彌補了活性炭負載單組分鈀催化劑與活性炭負載單組分鉬催化劑的缺陷， 鈀-鉬雙活性組分既保證了較快的加氫反應速率，又能獲得較高的PAP選擇性，活性炭負載鈀-鉬雙組分催化劑在硝基苯催化加氫制備對氨基苯酚反應中表現(xiàn)出優(yōu)于其它同類型催化劑的催化性能，該催化劑活性、選擇性和穩(wěn)定性偏高，制備方法簡單，環(huán)境友好，適于工業(yè)應用。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此采用高效液相色譜儀對PAP進行定量分析(色譜柱C184. 6*150，流動相V w/V水 =60/40，流速1. OmL/min，柱溫25°C，波長2Mnm)，采用氣相色譜儀對硝基苯和副產(chǎn)物苯胺進行定量分析(色譜柱SE-30毛細管柱，F(xiàn)ID檢測器，氫氣50mL/min，空氣60mL/min， 進樣口溫度 533K, ΙΟΚ/min 由 373K 升至 523K)。實施例1稱取IOg活性炭，活性炭的比表面積為1600m2/g，活性炭浸漬在100毫升質(zhì)量濃度為的硝酸水溶液中，92°c回流4小時，反應液過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，然后將處理的活性炭加入水中，加熱至60°C配制成IOOmL漿液，依次滴加0. 4毫升0. 05g/mL 的H2PdCl4水溶液(Pd含量為0. 02g)和4毫升的0. 05g/mL的&PtCl4水溶液(Pt含量為 0. 2g)，60°C攪拌4h，再用10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至中性(pH = 7)，并將溫度降至室溫(25°C )，過濾，濾餅去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水，于30°C下配置成150mL的漿液，然后緩慢滴加2. 2毫升的55%水合胼水溶液，30°C繼續(xù)攪拌2小時，反應液過濾，濾餅去離子水洗滌至中性(PH= 7)，二次過濾，二次濾餅于室溫(25°C )下初步干燥，取濕樣密封保存，即為所述的活性炭負載的催化劑15. 65g，Pd的擔載量為0. 2wt%, Pt的擔載量為 2. Owt %。實施例2稱取IOg活性炭，活性炭的比表面積為1600m2/g，活性炭浸漬在100毫升質(zhì)量濃度為2. 5%的硝酸水溶液中，92°C回流4小時，反應液過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，然后將處理的活性炭加入水中，加熱至70°C配制成IOOmL漿液，依次滴加1毫升0. 05g/mL的 H2PdCl4水溶液(Pd含量為0. 05g)和3毫升0. 05g/mL的H2PtCl4水溶液(Pt含量為0. 15g)， 70°C攪拌4h，再用10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至弱堿性(pH = 8)，并將溫度降至室溫 (250C )，反應液過濾，濾餅去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水中，加熱至30°C配制成 150mL漿液，然后緩慢滴加4毫升的55%水合胼溶液，30°C繼續(xù)攪拌2小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性(PH = 7)，過濾，濾餅于室溫(25°C )初步干燥，取濕樣密封保存，即為所述的活性炭負載的催化劑15. 52g，Pd的擔載量為0. 5wt%,Pt的擔載量為1. 5wt%。實施例3稱取IOg活性炭，活性炭的比表面積為1600m2/g，活性炭浸漬在100毫升質(zhì)量濃度為5%的硝酸水溶液中，92°C回流4小時，反應液過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾， 濾餅加入水中，加熱至80°C，配制成IOOmL漿液，依次滴加2毫升0. 05g/mL的H2PdCl4水溶液(Pd含量為0. Ig)和2毫升0. 05g/mL的H2PtCl4水溶液(Pt含量為0. Ig)，80°C攪拌6h， 再用10 %的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至堿性(pH = 8. 5)，并將溫度降至室溫25 V，過濾， 濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水中，加熱至35°C，配制成150mL漿液，然后緩慢滴加4毫升的55%水合胼溶液，35°C繼續(xù)攪拌3小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅于室溫(25°C )初步干燥，取濕樣密封保存，即為所述的活性炭負載的催化劑 15. 66g，Pd的擔載量為1. 0wt%,Pt的擔載量為1. Owt%。實施例4稱取IOg活性炭，活性炭的比表面積為1600m2/g，活性炭浸漬在100毫升質(zhì)量濃度為10%的硝酸水溶液中，92°C回流4小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水中，加熱至90°C，配制成IOOmL漿液，依次滴加4毫升0. 05g/mL的H2PdCl4水溶液(Pd 含量為0. 2g)和0. 4毫升0. 05g/mL的H2PtCl4水溶液(Pt含量為0. 02g)，90°C攪拌8h，再用10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至堿性(pH = 9)，并將溫度降至室溫(25°C )，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水中，加熱至25°C配制成150mL漿液，然后緩慢滴加6. 6毫升的55%水合胼溶液，25°C繼續(xù)攪拌2小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅于室溫(25°C )初步干燥，取濕樣密封保存，即為所述的活性炭負載的催化劑 15. 50g, Pd的擔載量為2. 0wt%,Pt的擔載量為0. 2wt%。實施例5稱取IOg活性炭，活性炭的比表面積為1700m2/g，活性炭浸漬在100毫升質(zhì)量濃度為5%的硝酸水溶液中，920C回流4小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，濾餅加入水中，加熱至85°C配制成IOOmL漿液，依次滴加2毫升0. 05g/mL的&PdCl4水溶液(Pd含量為0. Ig)和2毫升0. 05g/mL的H2PtCl4水溶液(Pt含量為0. lg)，85°C攪拌6h，再用10% 的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至堿性(pH = 8)，并將溫度降至室溫(25°C )，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水中，加熱至30°C配制成150mL漿液，然后緩慢滴加3 毫升的55%水合胼溶液，30°C繼續(xù)攪拌3小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅于室溫在干燥，取濕樣密封保存即為所述的活性炭負載的催化劑15. 70g，Pd的擔載量為 1. 0wt%, Pt 的擔載量為 1. 0wt%。實施例6稱取IOg活性炭，活性炭的比表面積為1800m2/g，活性炭浸漬在100毫升質(zhì)量濃度為5%的硝酸水溶液中，92°C回流4小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水中，加熱至85°C配制成IOOmL漿液，依次滴加1毫升0. 05g/mL的H2PdCl4水溶液(Pd 含量為0. 05g)和3毫升0. 05g/mL的H2PtCl4水溶液(Pt含量為0. 15g)，85°C攪拌6h，再用 10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至堿性(pH = 8. 5)，并將溫度降至室溫(25V)，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水，于30°C下配制成150mL漿液，然后緩慢滴加4 毫升的55%水合胼溶液，30°C繼續(xù)攪拌3小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅于室溫干燥，取濕樣密封保存，即為所述的活性炭負載的催化劑15. 85g，Pd的擔載量為 0. 5wt%, Pt 的擔載量為 1. 5wt%0實施例7在250mL玻璃密閉反應器中，加入實施例1制備的活性炭負載的催化劑0. Mg，硝基苯12g，質(zhì)量濃度為15%的硫酸溶液60mL，十六烷基三甲基溴化銨0. OMg，關閉反應器， 用氮氣置換反應器中的空氣三次然后用氫氣置換反應器中的氮氣三次并保持反應器中的壓力為0. IMPa，升溫至60°C，開始攪拌，攪拌速率1000轉(zhuǎn)/分，恒溫反應4小時，停止反應， 取出反應液，過濾除去催化劑，濾液分別用高效液相色譜和氣相色譜分析，硝基苯轉(zhuǎn)化率為 82. 1%，對氨基苯酚(PAP)收率為67. 3% (以硝基苯質(zhì)量計)。
實施例8在250mL玻璃密閉反應器中，加入實施例2制備的活性炭負載的催化劑0. 48g，硝基苯12g，質(zhì)量濃度為15%的硫酸溶液96mL，十六烷基三甲基溴化銨0. 048g，關閉反應器， 用氮氣置換反應器中的空氣三次然后用氫氣置換反應器中的氮氣三次并保持反應器中的壓力為0. 15MPa，升溫至70°C，開始攪拌，攪拌速率1000轉(zhuǎn)/分，恒溫反應4小時，停止反應， 取出反應液，過濾除去催化劑，濾液分別用高效液相色譜和氣相色譜分析，硝基苯轉(zhuǎn)化率為
88.3%, PAP 收率為 72. 7%。實施例9在250mL玻璃密閉反應器中，加入實施例3制備的活性炭負載的催化劑0. 6g，硝基苯12g，質(zhì)量濃度為15%的硫酸溶液120mL，十六烷基三甲基溴化銨0. 06g，關閉反應器， 用氮氣置換反應器中的空氣三次然后用氫氣置換反應器中的氮氣三次并保持反應器中的壓力為0. 2MPa,升溫至80°C，開始攪拌，攪拌速率1000轉(zhuǎn)/分，恒溫反應4小時，停止反應， 取出反應液，過濾除去催化劑，濾液分別用高效液相色譜和氣相色譜分析，硝基苯轉(zhuǎn)化率為 94. 5%, PAP 收率為 76. 3%。實施例10加入實施例4制備的活性炭負載的催化劑0. 6g，升溫至90°C，其他操作通實施例 9，硝基苯轉(zhuǎn)化率為98. 1 %, PAP收率為65.9%。實施例11加入實施例5制備的活性炭負載的催化劑0.6g，保持反應器中的壓力為0. 15MPa, 升溫至80°C，其他操作同實施例9，硝基苯轉(zhuǎn)化率為96. 2%, PAP收率為77. 0%。實施例12加入實施例6制備的活性炭負載鈀-鉬雙組分催化劑0. 6g，保持反應器中的壓力為0. 15MPa,升溫至80°C，其他操作同實施例9，硝基苯轉(zhuǎn)化率為91. 5%，PAP收率為 75. 4%。對比例1稱取IOg活性炭，活性炭的比表面積為1600m2/g，活性炭浸漬在100毫升質(zhì)量濃度為5%的硝酸水溶液中，92°C回流4小時，反應液過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾， 濾餅加入水中，加熱至80°C，配制成IOOmL漿液，滴加4毫升0. 05g/mL的H2PtCl4水溶液(Pt 含量為0. 2g)，80°C攪拌6h，再用10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至堿性(pH = 8. 5)，并將溫度降至室溫25°C，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅加入水中，加熱至35°C， 配制成150mL漿液，然后緩慢滴加4毫升的55%水合胼溶液，35°C繼續(xù)攪拌3小時，過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性，過濾，濾餅于室溫(25°C)初步干燥，取濕樣密封保存，即為所述的活性炭負載的催化劑15. 32g，Pt的擔載量為2. Owt%。在250mL玻璃密閉反應器中，加入對比例1制得的Pt/C催化劑0. 50g, 12g硝基苯，質(zhì)量濃度為15%的硫酸溶液60mL，0.05g十六烷基三甲基溴化銨。關閉反應器，用氮氣置換反應器中的空氣三次然后用氫氣置換反應器中的氮氣三次并保持反應器中的壓力為0. 2MPa,升溫至85°C，開始攪拌，攪拌速率1000轉(zhuǎn)/分，恒溫反應4小時，停止反應，取出反應液，過濾除去催化劑，濾液分別用高效液相色譜和氣相色譜分析，硝基苯轉(zhuǎn)化率為
89.2%, PAP 收率為 53. 4%。
權(quán)利要求
1.一種活性炭負載的催化劑，其特征在于所述的催化劑以活性炭為載體，以鉬和鈀為活性組分；所述活性組分以載體質(zhì)量計，鉬的擔載量為0. 2 2wt%，鈀的擔載量為0. 2 2wt%。
2.如權(quán)利要求1所述的活性炭負載的催化劑，其特征在于所述的活性組分以載體質(zhì)量計，鉬的擔載量為0. 5 Iwt %，鈀的擔載量為0. 5 Iwt %。
3.如權(quán)利要求1所述的活性炭負載的催化劑，其特征在于所述的活性炭比表面積為 1600 1800m2/g。
4.一種制備如權(quán)利要求1所述的活性炭負載的催化劑的方法，其特征在于所述的方法按照以下步驟進行(1)將活性炭用硝酸水溶液浸泡4h，然后過濾、濾餅洗滌至中性，獲得處理后的活性炭；(2)將步驟(1)處理后的活性炭加入水并加AH2PdCl4水溶液和H2PtCl6 水溶液制成的混合液中攪拌4 8h，反應結(jié)束調(diào)節(jié)反應液pH值至堿性，過濾，濾餅水洗至中性，過濾，獲得濾餅；所述的混合液中H2PdCl4中Pd的理論質(zhì)量以投入的活性炭的質(zhì)量計為 0. 2 2wt% ；所述H2PtCl6中Pt的理論質(zhì)量以投入的活性炭的質(zhì)量計為0. 2 2wt% ； (3) 將步驟(2)獲得的濾餅加入還原劑于10 50°C反應1 5h，反應結(jié)束，反應液過濾，濾餅干燥，制得活性炭負載的催化劑；所述的還原劑為水合胼；所述還原劑的體積用量以所述的混合液KPdCl4中的Pd理論質(zhì)量和KPtCl6中Pt的理論質(zhì)量的總質(zhì)量計為10 30mL/
5.如權(quán)利要求4所述的活性炭負載的催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟 (1)中硝酸水溶液的質(zhì)量濃度為1 10%，所述硝酸水溶液的體積用量以活性炭質(zhì)量計為 IOmL/g0
6.如權(quán)利要求4所述的活性炭負載的催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(2) 中H2PdCl4水溶液和KPtCl6水溶液的質(zhì)量濃度均為0. 05g/mL。
7.如權(quán)利要求4所述的活性炭負載的催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(3) 中所述的還原劑水合胼以質(zhì)量濃度55%水合胼水溶液的形式加入。
8.如權(quán)利要求4所述的活性炭負載的催化劑的制備方法，其特征在于所述的方法為 (1)將比表面積1600 1800m2/g的活性炭浸漬于質(zhì)量濃度1 10 %的硝酸水溶液中，回流溫度下浸漬4h，然后過濾、濾餅洗滌至中性，獲得處理后的活性炭；所述硝酸水溶液的體積用量以活性炭質(zhì)量計為10mL/g;(2)將步驟(1)處理后的活性炭加入水中，加熱至60 90°C，配制成活性炭漿液，再緩慢滴加質(zhì)量濃度0. 05g/mL的&PdCl4水溶液和質(zhì)量濃度 0. 05g/mL的&PtCl6水溶液的混合溶液，60 90°C攪拌4 8h，反應結(jié)束調(diào)節(jié)反應液pH值至7 9，過濾，濾餅水洗至中性，過濾，獲得濾餅；所述的混合液中KPdClvK溶液中Pd的理論質(zhì)量以投入的活性炭的質(zhì)量計為0. 2 2wt% ；所述&PtCl6水溶液中Pt的理論質(zhì)量以投入的活性炭的質(zhì)量計為0. 2 2wt%; (3)將步驟(2)獲得的濾餅加入水中，加熱至10 50°C制成漿液，再加入還原劑水合胼于10 50°C反應1 5h，反應結(jié)束，反應液過濾，濾餅洗滌，再進行過濾，獲得的濾餅干燥，制得活性炭負載的催化劑；所述的還原劑以質(zhì)量濃度陽％水溶液的形式加入，所述還原劑的體積用量以H2PdCl4中的Pd理論質(zhì)量和H2PtCl6中Pt 的理論質(zhì)量的總質(zhì)量計為10 30mL/g。
9.如權(quán)利要求1所述的活性炭負載的催化劑在硝基苯催化加氫制備對氨基苯酚中的應用，其特征在于所述的應用為將硝基苯、十六烷基三甲基溴化銨與15%硫酸水溶液于反應器中混合，在所述活性炭負載的催化劑的作用下，先用氮氣置換反應器中的空氣，再用氫氣置換反應器中氮氣，50 110°C、0. 1 0. 3MPa條件下攪拌反應4h，反應結(jié)束，反應液過濾，濾餅回收催化劑，濾液即為產(chǎn)物對氨基苯酚粗品；所述的硝基苯與十六烷基三甲基溴化銨、催化劑的投料質(zhì)量比為1 0. 0005 0. 01 0. 001 0. 1，所述的硫酸水溶液的體積用量以硝基苯質(zhì)量計為1 20mL/g。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活性炭負載的催化劑及其制備方法與應用，所述的催化劑以活性炭為載體，以鉑和鈀為活性組分；所述的制備方法(1)將活性炭用硝酸水溶液浸泡4h，然后過濾、濾餅洗滌至中性，獲得處理后的活性炭；(2)將步驟(1)處理后的活性炭于H2PdCl4水溶液和H2PtCl6水溶液中浸漬4～8h，浸漬結(jié)束調(diào)節(jié)反應液pH值至堿性，過濾，濾餅水洗至中性，過濾，獲得濾餅；(3)將步驟(2)獲得的濾餅加入還原劑于10～50℃反應1～5h，反應結(jié)束，反應液過濾，濾餅洗滌后再過濾，獲得的濾餅干燥，制得活性炭負載的催化劑；所述的催化劑活性、選擇性和穩(wěn)定性偏高，制備方法簡單，環(huán)境友好，適于工業(yè)應用。
文檔編號B01J23/44GK102513100SQ201110394608
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者陳素琴 申請人:溫州大學