一种聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法。本发明专利技术以邻巯基苯胺作为还原剂、硝酸钯作为氧化剂，在无外加添加剂的条件下通过一步化学合成法得到稳定性高、粒径小的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂。该催化剂制备简便易行、稳定性高，在纳米催化等领域有着潜在的应用价值。

Method for preparing palladium catalyst loaded with poly aniline

The invention discloses a method for preparing a palladium catalyst supported on poly (ortho aniline). The invention uses 2-mercapto aniline as reducing agent, palladium nitrate as oxidant under no external additive conditions by one-step chemical synthesis method has high stability and small particle size poly 2-mercapto aniline supported palladium catalysts. The catalyst is easy to prepare and has high stability, and has potential application value in the field of nano catalysis.

【技术实现步骤摘要】
一种聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法
本专利技术涉及纳米材料领域，具体涉及一种聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法。
技术介绍
催化剂的作用主要可归结为三个方面：一是提高反应速度，增加反应效率；二是决定反应路径，有优良的选择性，例如只进行氢化、脱氢反应，不发生氢化分解和脱水反应；三是降低反应温度。贵金属纳米粒子由于其较小的尺寸，使其表面具有较高的表面能，因而其催化活性相对较高，但是小粒径的金属纳米粒子表面能较容易团聚变形从而减小表面能，导致贵金属纳米粒子极其不稳定，影响贵金属纳米粒子的使用寿命。Suzuki偶联反应是指在催化剂催化下卤代烃与有机硼试剂之间的反应，它的反应条件相对温和，是制备多种不对称联苯类化合物的重要方法之一。氯苯相比碘苯和溴苯而言，价廉易得，是Suzuki偶联反应的理想原料。但是由于氯苯较低的反应活性，在实际生产和应用中受到很大的限制，现有技术中通过采用金纳米粒子作为催化剂应用到氯苯反应中，联苯的产率仅达到87%，其使用寿命稳定在一个月。
技术实现思路
本专利技术在于克服现有技术中的不足，提供一种聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法，利用聚苯胺及其衍生物其易合成、低价格、环境稳定性及其氧化还原特性，以邻巯基苯胺作为还原剂、硝酸钯作为氧化剂，在无外加添加剂的条件下通过一步化学合成法得到稳定性高、粒径小的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂。本专利技术的技术方案是：一种聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法，该制备方法的步骤为：1）将邻巯基苯胺溶解于20mL浓度为0.1-1.0mol/L的盐酸溶液中；2）经充分搅拌后一次性加入浓度为0.05-0.5mol/L的硝酸钯溶液；3）常温下搅拌6小时以上；4）反应结束后，离心、洗涤得催化剂；5）将制得的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂放于60℃烘箱内24h，备用。进一步的，步骤1）和2）中，所述邻巯基苯胺与硝酸钯的摩尔比为2:1。进一步的，上述制备方法中，所述邻巯基苯胺的质量为100mg，所述盐酸溶液的浓度为0.1mol/L，所述硝酸钯溶液的浓度为0.1mol/L，体积为4mL。本专利技术的有益效果：1、本专利技术将聚苯胺及其衍生物作为一种稳定剂载体，使其与钯纳米粒子进行复合，可制备出新型的贵金属/聚苯胺衍生物纳米复合材料，这样不仅保持了钯纳米粒子所具有的热、电、光、磁等性能，还能提高其分散性和稳定性，拓展了其应用领域。2、本专利技术催化剂制备简便易行，实验试剂易得，以邻巯基苯胺作为还原剂、硝酸钯作为氧化剂，通过控制两种实验试剂的摩尔比影响反应速度，合成途径简单，重现性好，产品质量较高。3、本专利技术得到的聚邻巯基苯胺负载钯稳定性高，将之常温放置6个月，不发生明显聚变。将之用于氯苯与苯硼酸的Suzuki偶联反应中，具有良好的催化活性，可多次循环使用，联苯的产率可达到96%，提高了反应效率。附图说明图1为实施例1新制备得到的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的TEM照片，标尺为20nm；图2为实施例2常温下放置6个月后的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的TEM照片，标尺为20nm。具体实施方式实施例1本实施例的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法，其步骤为：1）将100mg邻巯基苯胺溶解于20mL0.1mol/L的盐酸溶液中，2）经充分搅拌后一次性加入4mL0.1mol/L硝酸钯溶液，3）常温下搅拌6小时以上，4）反应结束后，离心、洗涤，5）将制得的催化剂放于60℃烘箱内24h，备用。实施例2将实施例1中制得的催化剂在常温下放置6个月，备用。按照上述具体实施方式采用的方法，可制备出如图1、2所示的形貌。根据实施例1、2可知，通过本方法制备的催化剂的粒径小，其稳定性也高，钯纳米粒子粒径小于1nm，且无聚集。实施例3聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂用于氯苯与苯硼酸的Suzuki偶联反应在100mL平底密闭容器中分别加入2.0mmol氯苯、2.4mmol苯硼酸、8.0mmol氢氧化钠以及40mL二次水，于80℃下，在磁力搅拌器上充分搅拌使溶液完全混合，待上述各物质完全溶解后，再向上述混合溶液中加入一定量实施例1所制得的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂，充分搅拌条件下反应4小时。反应结束后，将反应后的混合液冷却至室温、离心，将底部钯催化剂沉淀收集以备循环使用；上层清液用无水乙醚萃取三次，向萃取后溶液中加入过量无水硫酸钠干燥、过滤，再将过滤后溶液稀释到一定浓度，通过气相色谱法对产物进行定量分析。联苯的产率可达96%，该催化剂循环使用6次，其联苯产率没有明显降低，结果如表1所示。表1聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂催化氯苯与苯硼酸偶联反应的循环使用实验结果实施例4聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂用于氯苯与苯硼酸的Suzuki偶联反应将按实施例1所制得的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂放置不同时间后，将其用于实施例3所述的氯苯与苯硼酸的Suzuki偶联反应。新制备聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂催化氯苯与苯硼酸的Suzuki偶联反应，联苯产率为96%，该催化剂常温常压下放置6个月后，联苯产率没有明显降低，结果如表2所示。表2聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂放置时间对催化氯苯与苯硼酸偶联反应的影响根据实施例3、4可知，通过本方法制备的催化剂的粒径小、稳定性高、催化活性高，可多次循环使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤为：1）将邻巯基苯胺溶解于20mL浓度为0.1‑1.0mol/L的盐酸溶液中；2）经充分搅拌后一次性加入浓度为0.05‑0.5mol/L的硝酸钯溶液；3）常温下搅拌6小时以上；4）反应结束后，离心、洗涤得催化剂；5）将制得的聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂放于60℃烘箱内24h，备用。

【技术特征摘要】
2016.12.05 CN 20161110249881.一种聚邻巯基苯胺负载钯纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤为：1）将邻巯基苯胺溶解于20mL浓度为0.1-1.0mol/L的盐酸溶液中；2）经充分搅拌后一次性加入浓度为0.05-0.5mol/L的硝酸钯溶液；3）常温下搅拌6小时以上；4）反应结束后，离心、洗涤得催化剂；5）将制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈圆，张龙，刘艳，韩杰，
申请(专利权)人：江苏农牧科技职业学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32