一种aFe(OH)制造技术

本发明专利技术公开了一种aFe(OH)

【技术实现步骤摘要】
一种aFe(OH)xOy/Pt催化剂作为加氢反应催化剂的应用方法
本专利技术属于催化剂
，涉及一种催化剂在加氢反应上的应用，具体是一种aFe(OH)xOy/Pt催化剂作为加氢反应催化剂的应用方法。
技术介绍
芳香胺基化合物作为重要的有机中间体，被广泛应用于生产高附加值的染料、颜料、药品、农药等精细化学品。硝基苯类化合物催化加氢是制备苯胺的一个重要方法。目前已经有一些公开的报道，如CN1081620C、CN1207264C、CN1199935C、CN100436404C、CN1935777A。同时，也有CN106146232B披露了芳香硝基化合物选择性加氢制备芳胺化合物的方法，以Pt-Sb/TiO2为催化剂，对硝基加氢具有高选择性，对乙烯基等易还原取代基的加氢呈惰性。但是该方法存在以下几点不足：(1)只对3-硝基苯、4-硝基苯、硝基苯甲醛、硝基苯甲腈、氯代硝基苯、溴代硝基苯几个硝基苯类化合物有效；(2)催化剂在使用前需要在氢气中高温还原数个小时,温度达到450℃以上，温度低了会导致催化效率低；(3)通氢气反应时的氢气压力较高，达到4MPa。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种aFe(OH)xOy/Pt催化剂作为加氢反应催化剂的应用方法，aFe(OH)xOy/Pt催化剂中Fe和Pt以化学键的方式结合，既发挥了Pt解离氢气的能力，又利用了Fe(OH)xOy对硝基的活化作用，适用于硝基苯类化合物底物，具有反应温度低(60℃左右)、硝基还原转化率高、氨基化选择性好、适用反应底物广的特点。<br>本专利技术的aFe(OH)xOy/Pt催化剂中，催化剂为Pt表面不完全修饰Fe(OH)xOy，即催化剂裸露的表面有部分是Pt，剩余的部分是Fe(OH)xOy；a为Fe和Pt的摩尔比，0.01≤a≤0.5，x+2y＝3，x/y＝0.34～0.89，R为H或取代基，且R不为氨基。本专利技术的催化剂制备方法为：油胺保护的Pt纳米颗粒中加入乙酰丙酮铁，高温和一氧化碳氛围中反应，后处理获得催化剂。优选的方案中，本专利技术的催化剂可以负载在载体上，载体可以是活性炭、分子筛、二氧化硅、氧化铝、石墨烯，形成负载催化剂。更优选的方案中，负载催化剂中Pt的质量百分数为0.5～5％。进一步优选的，负载催化剂中Pt的质量百分数为1～3％。本专利技术采用取代或者未取代的硝基苯类化合物作为反应底物，aFe(OH)xOy/Pt催化剂在60℃左右的温度、通氢气下进行氢化反应，具有硝基转化率高、氨基化选择性好的特点，同时对硝基苯类化合物中的碳碳不饱和键、碳氧不饱和键、卤素取代、卤素烷基取代、腈基、异腈基等基团不会导致脱落或者还原。优选的方案中，所述取代的硝基苯类化合物中的取代基可以是卤素、不饱和基团、烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、杂环取代基、腈基、异腈基。当取代基是硝基时，硝基也会一起被氢气还原成为氨基。更优选的方案中，所述取代基是卤素时，可以是、氟、氯、溴和碘中的至少一种。更优选的方案中，所述取代基是不饱和基团时，可以是烯基、炔基、碳氧双键，具体可以是乙烯基、烯丙基、乙炔基、羰基、酯基、羧基、酰胺基和脲基中的至少一种。更优选的方案中，所述取代基是烷基时，具体可以是甲基、乙基、丙基、己基、辛基和月桂基中的至少一种。更优选的方案中，所述取代基是取代烷基时，具体可以是卤素取代烷基、氨基取代、硝基取代烷基、环氧基取代烷基、腈基取代烷基和异腈基取代烷基中的至少一种。更优选的方案中，所述取代基是环烷基时，具体可以是环丁烷、环戊烷和环己烷中的至少一种。更优选的方案中，所述取代基是杂化环烷基时，具体可以是3-氯代环己基和3-溴代环戊基中的至少一种。更优选的方案中，所述取代基是杂环取代基，具体可以是己内酰胺取代、γ-丁内酯取代、环氧基取代、吖丙啶取代、环硫乙烷取代和β-丙内酯取代中的至少一种。更优选的方案中，硝基苯化合物和aFe(OH)xOy/Pt催化剂中Pt的摩尔比为300～5000:1。进一步优选的，硝基苯化合物和aFe(OH)xOy/Pt催化剂中Pt的摩尔比为500～2000:1。更优选的方案中，通氢气的压力为0.06～0.2MPa。进一步优选的方案中，通氢气的压力为0.09～0.12MPa。本专利技术的氢化反应可以使用有机溶剂溶解硝基苯类化合物和分散催化剂，形成均一的反应体系，以促进反应的进行。优选的方案中，有机溶剂可以是甲醇、无水乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲乙酮、甲苯、氯苯、苯和乙酸丁酯中的至少一种。更优选的方案中，有机溶剂是甲醇或无水乙醇。有益效果：(1)本专利技术使用表面部分修饰的aFe(OH)xOy/Pt催化剂催化硝基苯类化合物反应底物的硝基还原反应获得苯胺类化合物，对反应底物结构中的卤素、含不饱和基团取代基、烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、杂环取代基、脲基等基团影响很小，具有反应转化率高、选择性好的特点，反应转化率可以达到97％以上，选择性达到90％以上。(2)本专利技术反应条件较为温和，反应温度不高，氢气压力不大，具有较高的安全性。附图说明所提供附图可对本专利技术进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。图1为实施例1的催化剂1的XPS谱图。图2为实施例2的催化剂2的低能离子散射光谱图，其中，1-深度溅射前，2-深度溅射后。图3为实施例5的GC谱图。图4为实施例8的GC谱图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施方式一种aFe(OH)xOy/Pt催化剂作为加氢反应催化剂的应用方法，在容器中加入有机溶剂、通式(1)所示的硝基苯类化合物和aFe(OH)xOy/Pt催化剂，混合均匀，升温至50～75℃，通入氢气进行反应，反应时间30-200min，停止通氢气，降温；其中，催化剂为Pt表面不完全修饰Fe(OH)xOy，即催化剂裸露的表面中部分是Pt，另外一部分是Fe(OH)xOy；a为Fe和Pt的摩尔比，0.01≤a≤0.5，x+2y＝3，x/y＝0.34～0.89，R为H或取代基，且R不为氨基。优选的，所述aFe(OH)xOy/Pt催化剂负载在载体上，形成负载催化剂。更优选的，所述负载催化剂中Pt的质量百分数为0.5～5％。更优选的，负载催化剂中Pt的质量百分数为1～3％。优选的，所述有机溶剂选自甲醇、无水乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲乙酮和乙酸丁酯中的至少一种。优选的，所述R为卤素、含不饱和基团取代基、烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、杂环取代基、脲基或硝基中至少一种。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种aFe(OH)

【技术特征摘要】
1.一种aFe(OH)xOy/Pt催化剂作为加氢反应催化剂的应用方法，其特征在于，在容器中加入有机溶剂、通式(1)所示的硝基苯类化合物和aFe(OH)xOy/Pt催化剂，混合均匀，升温至50～75℃，通入氢气进行反应，反应时间30-200min，停止通氢气，降温；



其中，所述催化剂为Pt表面不完全修饰Fe(OH)xOy；
a为Fe和Pt的摩尔比，0.01≤a≤0.5，x+2y＝3，x/y＝0.34～0.89，R为H或取代基，且R不为氨基。


2.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于，所述aFe(OH)xOy/Pt催化剂负载在载体上，形成负载催化剂。


3.根据权利要求2所述的应用方法，其特征在于，所述负载催化剂中Pt的质量百分数为0.5～5％。


4.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲醇、无水乙醇、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲乙酮、甲苯、氯苯、苯和乙酸丁酯中的至少一种。


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【专利技术属性】
技术研发人员：郑南峰，王瑜，刘圣杰，陈洁，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35