一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种活性炭‑钯金镓液态合金复合催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为酸活化活性炭，所述活性组分为钯金镓液态合金。本发明专利技术活性组分钯金镓合金以液态形式存在，活性中心均一且高度分散，并且钯原子、金原子与镓原子之间相互配合，最终提高了对氨基苯乙烯的选择性。本发明专利技术还提供了该催化剂的制备方法，通过浸泡即可制备本发明专利技术的催化剂，制备方法简单，容易操作。利用本发明专利技术提供的性炭‑钯金镓液态合金复合催化剂进行对硝基苯乙烯加氢制备对氨基苯乙烯反应时，对硝基苯乙烯的转化率为99.7％，对氨基苯乙烯选择性为99.2％。

【技术实现步骤摘要】
一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂及其制备方法和应用
技术介绍
对氨基苯乙烯是高价值的医药、染料、除草剂和其他精细化学品的中间体。工业上生产对氨基苯乙烯主要是利用贵金属催化剂通过对硝基苯乙烯的选择性加氢。然而在硝基加氢的过程中，乙烯基团同样部分进行了加氢，导致对氨基苯乙烯的选择性较低，而微量对氨基苯乙烷的存在容易引发以对氨基苯乙烯为原料的大量副反应的发生，降低最终产品的品质。因此，工业上需要提高对氨基苯乙烯的选择性，而选择合适的催化剂成为了解决上述问题的关键所在。现有技术中采用贵金属-有机配体(离子液体)复合催化剂或者贵金属-无机配体(H3PO2)复合催化剂在提高对氨基苯乙烯的选择性方面取得了很好的效果。但是离子液体容易吸收空气中的水分而发生反应，从而将离子液体逐步降解掉，所以贵金属-有机配体(离子液体)复合催化剂自身稳定性较差；而贵金属-无机配体(H3PO2)复合催化剂中无机酸H3PO2受热容易分解，催化剂本身同样不稳定。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，本专利技术提供的催化剂，性质稳定、催化活性好、选择性高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为酸活化活性炭，所述活性组分为钯金镓液态合金。优选地，所述钯金镓液态合金中的钯的负载量为0.1～1wt％，所述钯金镓液态合金中的金的负载量为0.1～0.5wt％，所述钯金镓液态合金中的镓的负载量为0.3～3wt％。本专利技术还提供了上述方案所述活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将钯前驱体、金前驱体、镓前驱体和水混合，得到混合溶液；(2)将酸活化活性炭在所述步骤(1)得到的混合溶液中浸泡后烘干，得到负载钯盐、金盐和镓盐的活化活性炭；(3)将所述步骤(2)得到的负载钯盐、金盐和镓盐的活化活性炭进行煅烧后还原，得到活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂。优选地，所述步骤(2)中酸活化活性炭的制备包括：将活性炭在酸溶液中浸泡后烘干，得到酸活化活性炭。优选地，所述酸溶液中的酸为硫酸、硝酸、磷酸、盐酸和氢氟酸中的至少一种。优选地，所述酸溶液的浓度为0.3～4mol/L。优选地，所述步骤(1)中钯前驱体为氯化钯、醋酸钯、氯钯酸钠、硝酸钯、乙酰丙酮钯和四氯钯酸铵中的至少一种。优选地，所述步骤(1)中金前驱体为氯化金、乙酸金、氯化金钾、溴化金和四氯金酸三水合物中的至少一种；优选地，所述步骤(1)中镓前驱体为硝酸镓、氯化镓、乙醇镓、异丙醇镓、乙酰丙酮镓和三乙基化镓中的至少一种。优选地，所述步骤(3)中煅烧的温度为400～1200℃，时间为1～7h。优选地，所述步骤(3)中还原的温度为100～600℃，时间为1～5h。本专利技术提供了一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为酸活化活性炭，所述活性组分为钯金镓液态合金。本专利技术通过选用酸活化活性炭，表面的官能团较多，提高了载体与活性组分的结合能力，同时提高了催化剂的催化性能；活性组分钯金镓因以合金的形式存在，钯原子、金原子与镓原子以金属键的形式相互结合，提高了催化剂的稳定性；合金以液态形式存在，使其不能团聚，活性中心均一且高度分散，并且钯原子、金原子与镓原子之间相互配合，最终提高了对氨基苯乙烯的选择性。实施例结果表明，利用本专利技术提供的活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂进行对硝基苯乙烯加氢制备对氨基苯乙烯反应时，对硝基苯乙烯的转化率为99.7％，对氨基苯乙烯选择性为99.2％。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的催化剂的TEM图；图2为本专利技术实施例1-9制备的催化剂对硝基苯乙烯转化率随时间变化趋势图。具体实施方式本专利技术提供了一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为酸活化活性炭，所述活性组分为钯金镓液态合金。本专利技术提供的活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂包括载体，所述载体为酸活化活性炭。在本专利技术中，酸活化活性碳表面的官能团较多，提高了载体与活性组分的结合能力，同时提高了催化剂的催化性能。本专利技术提供的活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂包括负载于所述载体上的活性组分，所述活性组分为钯金镓液态合金。本专利技术提供的催化剂活性组分钯金镓因以合金的形式存在，钯原子、金原子与镓原子以金属键的形式相互结合，提高了催化剂的稳定性；合金以液态形式存在，使其不能团聚，活性中心均一且高度分散，并且钯原子、金原子与镓原子之间相互配合，最终提高了对氨基苯乙烯的选择性。在本专利技术中，所述钯金镓液态合金中的钯的负载量优选为0.1～1wt％，更优选为0.2～0.5wt％，最优选为0.3～0.4wt％。所述钯金镓液态合金中的金的负载量为0.1～0.5wt％，更优选为0.15～0.4wt％，最优选为0.2～0.3wt％。所述钯金镓液态合金中的镓的负载量优选为0.3～3wt％，更优选为0.4～2wt％，最优选为0.6～1wt％。在本专利技术中，所述钯、金和镓的负载量限定在上述范围钯金镓相互配合，作为活性组分，节约了贵金属的用量。在本专利技术中，所述钯金镓液态合金优选分布于所述酸活化活性炭的孔道中。本专利技术提供的活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂以酸活化活性炭为载体，表面的官能团较多，提高了载体与活性组分的结合能力，同时提高了催化剂的催化性能。活性组分钯金镓因以合金的形式存在，钯原子、金原子与镓原子以金属键的形式相互结合，提高了催化剂的稳定性；合金以液态形式存在，使其不能团聚，活性中心均一且高度分散，并且钯原子、金原子与镓原子之间相互配合，最终提高了对氨基苯乙烯的选择性。本专利技术还提供了上述方案所述活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将钯前驱体、金前驱体、镓前驱体和水混合，得到混合溶液；(2)将酸活化活性炭在所述步骤(1)得到的混合溶液中浸泡后烘干，得到负载钯盐、金盐和镓盐的活化活性炭；(3)将所述步骤(2)得到的负载钯盐、金盐和镓盐的活化活性炭进行煅烧后还原，得到活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂。在本专利技术中，若无特殊说明，所采用的原料均为本领域常规市售产品。在本专利技术中，若无特殊说明，所进行的操作均为室温条件。本专利技术将钯前驱体、金前驱体、镓前驱体和水混合，得到混合溶液。在本专利技术中，所述钯前驱体、金前驱体、镓前驱体和水的混合优选为：将钯前驱体、金前驱体和镓前驱体分别与部分水混合，得到钯前驱体溶液、金前驱体溶液和镓前驱体溶液；将所述钯前驱体溶液、金前驱体溶液和镓前驱体溶液与剩余水混合，得到混合溶液。在本专利技术中，所述钯前驱体优选为氯化钯、醋酸钯、氯钯酸钠、硝酸钯、乙酰丙酮钯和四氯钯酸铵中的至少一种，更优选为氯化钯。在本专利技术中，所述金前驱体优选为氯化金、乙酸金、氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为酸活化活性炭，所述活性组分为钯金镓液态合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，包括载体和负载于所述载体上的活性组分，所述载体为酸活化活性炭，所述活性组分为钯金镓液态合金。


2.根据权利要求1所述的活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂，其特征在于，所述钯金镓液态合金中的钯的负载量为0.1～1wt％，所述钯金镓液态合金中的金的负载量为0.1～0.5wt％，所述钯金镓液态合金中的镓的负载量为0.3～3wt％。


3.权利要求1～2任意一项所述的活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钯前驱体、金前驱体、镓前驱体和水混合，得到混合溶液；
(2)将酸活化活性炭在所述步骤(1)得到的混合溶液中浸泡后烘干，得到负载钯盐、金盐和镓盐的活化活性炭；
(3)将所述步骤(2)得到的负载钯盐、金盐和镓盐的活化活性炭进行煅烧后还原，得到活性炭-钯金镓液态合金复合催化剂。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中酸活化活性炭的制备包括：将活性炭在酸溶液中浸泡后烘干，得到酸活化活性炭。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嵘嵘，韩得满，
申请(专利权)人：台州学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33