[发明专利]一种用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂，该催化剂由活性炭载体以及负载在活性炭载体上的活性组分组成，所述活性组分为Ru和Ni，所述催化剂中Ru的质量百分含量为1％～10％，Ni的质量百分含量为0.5％～10％。本发明还提供了一种制备该催化剂的方法。本发明通过利用醇水混合溶剂的保护与分散作用，使还原后的Ru充分分散于载体表面，Ru粒径在2nm～8nm范围内，并引入助金属Ni与贵金属Ru形成电子效应，提高了催化剂的活性以及芳香伯胺的选择性，且反应结束后，催化剂容易分离。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂及其制备方法。

背景技术

芳香胺是广泛应用的大宗化学品，也是医药、农药、燃料等多种化学品的重要原料和中间体，利用氨基在分子中进行官能团转化也是有机合成的重要方法和获得芳香胺类衍生物的重要手段。芳香腈在催化剂的作用下氢化还原是制备芳香胺主要方法之一。工业生产上主要以Raney Ni、Raney Co为催化剂催化芳香腈氢化制备芳香胺，采用间歇式高压反应釜。但此类催化剂存在以下缺点：Raney型催化剂制备过程中需要进行抽铝活化，此过程对环境造成严重污染，催化剂易在反应中粉化而失活，反应过程需添加碱性抑制剂提高伯胺收率，抑制剂的加入极大的影响了产品的品质。

目前，关于芳香腈氢化催化剂的研究主要集中在Raney型催化剂的改性上，如专利文献CN10150757.0，JP54-418，CN101955432 A公开了以Fe、Cr、Cu等改性的Raney Ni为催化剂。然而，对于多键催化活性非常优异的Ru、Ni双金属催化剂却鲜有报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂。该催化剂中，贵金属Ru充分分散于活性炭载体表面，Ru粒径在2nm～8nm范围内，并引入助金属Ni与贵金属Ru形成电子效应，提高了催化剂的活性以及芳香伯胺的选择性，且反应结束后，催化剂容易分离。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂，其特征在于，该催化剂由活性炭载体以及负载在活性炭载体上的活性组分组成，所述活性组分为Ru和Ni，所述催化剂中Ru的质量百分含量为1％～10％，Ni的质量百分含量为0.5％～10％。

上述的一种用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂，其特征在于，所述催化剂中Ru的质量百分含量为3％～5％，Ni的质量百分含量为0.5％～5％。

另外，本发明还提供了一种制备上述催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将活性炭载体置于硝酸溶液中加热回流0.5h～24h，固液分离后得到酸化学处理后的活性炭载体，然后采用纯水对酸化学处理后的活性炭载体进行洗涤，之后将洗涤后的活性炭载体置于烘箱中烘干；

步骤二、分别配制Ru的盐溶液和Ni的盐溶液，然后将Ru的盐溶液和Ni的盐溶液的pH值均调节为2～4；

步骤三、采用添加有表面活性剂的纯水对步骤一中烘干的活性炭载体进行打浆，得到浆液，然后将步骤二中调节pH值后的Ru的盐溶液和Ni的盐溶液加入到浆液中，在温度为50℃～80℃的条件下搅拌2h～12h，得到混合溶液；

步骤四、对步骤三中所述混合溶液进行过滤，取固体截留物，然后将所述固体截留物与醇水混合液混合均匀后置于高压反应釜中进行还原处理，得到反应物料；所述还原处理所采用的还原剂为氢气，所述还原处理的温度为150℃～200℃，所述还原处理的压力为2MPa～10MPa，所述还原处理的时间为0.5h～3h；

步骤五、对步骤四中所述反应物料依次进行过滤、洗涤和烘干处理，最终得到用于芳香腈氢化合成芳香伯胺的催化剂。