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一種多孔炭載復(fù)合材料催化劑及其制備方法與應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):12352916閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種多孔炭載復(fù)合材料催化劑,所述的催化劑由載體以及負(fù)載于載體之上的活性組分和尺寸不大于10nm的碳量子點(diǎn)組成,所述的載體為多孔活性炭,所述的活性組分為鉑、鈀、銥、釕、銠中的一種或幾種的組合;基于載體的質(zhì)量,所述活性組分中各金屬的負(fù)載量為:鈀0wt%~10.0wt%、鉑0wt%~10.0wt%、銥0wt%~10.0wt%、釕0wt%~10.0wt%、銠0wt%~5.0wt%,且鈀、鉑、銠的負(fù)載量不都為0,活性組分總負(fù)載量大于0.5%且不高于20%;基于載體的質(zhì)量,所述碳量子點(diǎn)的負(fù)載量不高于15.0wt%。

2.如權(quán)利要求1所述的多孔炭載復(fù)合材料催化劑,其特征在于:所述載體多孔活性炭比表面積為500~2000m2/g,微孔比表面積所占比例不低于50%,灰份不高于4%,孔容不低于0.5ml/g,材質(zhì)為椰殼或果殼。

3.一種如權(quán)利要求1所述的多孔炭載復(fù)合材料催化劑的制備方法,包括:

(1)稱取一定量的多孔活性炭,置于酸溶液中處理以除雜擴(kuò)孔,過(guò)濾洗滌至中性;

(2)將經(jīng)步驟(1)處理后的活性炭與水配置成活性炭漿液,升溫至40~90℃后滴入活性組分對(duì)應(yīng)的金屬鹽溶液,攪拌3~8小時(shí)后調(diào)pH值至8~9,過(guò)濾洗滌至中性;

(3)取步驟(2)制得的產(chǎn)品,進(jìn)行等體積浸漬碳量子點(diǎn),然后真空干燥;

(4)最后將步驟(3)處理后的產(chǎn)品進(jìn)行還原,即可得到多孔炭載復(fù)合材料催化劑。

4.如權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于:步驟(1)中,多孔活性炭除雜擴(kuò)孔酸處理過(guò)程使用鹽酸或硝酸溶液,酸溶液濃度為0.1~12mol/L,酸溶液的體積用量以活性炭的質(zhì)量計(jì)為5~50mL/g,處理溫度為30~80℃,處理時(shí)間為1~12小時(shí)。

5.如權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于:步驟(2)的過(guò)程具體為:配置活性炭漿液,其中水的體積用量以多孔活性炭質(zhì)量計(jì)為3~15mL/g,充分?jǐn)噭蚝蟮渭訚舛葹?.1-4.0mol/L稀鹽酸調(diào)至活性炭漿液pH值為0.1~3,然后升溫至40~90℃,滴入相應(yīng)負(fù)載量的活性組分對(duì)應(yīng)的金屬鹽溶液,恒溫?cái)嚢?~8小時(shí),調(diào)pH值至8~9,繼續(xù)攪拌0.5~5小時(shí),降溫過(guò)濾,洗滌至濾液呈中性。

6.如權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于:步驟(3)中,所述的等體積浸漬中,用于分散碳量子點(diǎn)的溶劑為水或醇,浸漬溫度為0~50℃,浸漬時(shí)間為12~24h。

7.如權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于:所述的碳量子點(diǎn)按照如下方法制備:以丙氨酸和乙二醇為原料,配置成一定濃度的水溶液,采用水熱合成方法制備出碳量子點(diǎn)溶液,經(jīng)透析截留不同尺寸的碳量子點(diǎn),透析時(shí)間為12~48h,然后經(jīng)濃縮或冷凍干燥,即可得到不同粒徑尺寸的碳量子點(diǎn)。

8.如權(quán)利要求1所述的多孔炭載復(fù)合材料催化劑在氯代硝基苯選擇性催化加氫合成氯代苯胺的反應(yīng)中的應(yīng)用。

9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用,其特征在于:所述催化劑的應(yīng)用方法為:

將多孔炭載復(fù)合材料催化劑、式(I)所示化合物投入高壓加氫反應(yīng)釜內(nèi),密閉反應(yīng)釜,用氮?dú)庵脫Q空氣,再用氫氣置換氮?dú)?,然后升溫?0~150℃,確保釜內(nèi)物料呈熔融或溶液狀態(tài),充氫氣至釜內(nèi)壓力為0.1~3.5MPa,開啟攪拌啟動(dòng)反應(yīng),當(dāng)釜內(nèi)壓力不再下降,繼續(xù)恒溫恒壓攪拌一段時(shí)間,停止攪拌降溫至室溫,開釜取出加氫液,加氫液經(jīng)分離后處理得到式(II)所示的氯代苯胺;

10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用,其特征在于:與多孔炭載復(fù)合材料催化劑、式(I)所示化合物一起加入高壓加氫反應(yīng)釜中的還有式(II)所示的氯代苯胺和/或溶劑。

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