[发明专利]炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在对硝基苯乙酸加氢合成对氨基苯乙酸中的应用

权利要求书

1.炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在对硝基苯乙酸加氢合成对氨基苯乙酸中的应用，其特征在于：所述炭材料包覆镍纳米粒子催化剂按照如下步骤进行制备：

(1)称取一定质量的镍盐和有机配体倒入醇溶剂中溶解，并在0～50℃搅拌3～24小时得到混合溶液；

(2)向混合溶液中逐滴分批滴加碱液，分三阶段调节溶液的pH值，具体如下：A)先用0.1～5mol/L氢氧化钠水溶液调节pH至4.0-5.5，保持0.5～3小时；B)再用80-99％三乙醇胺水溶液调节pH至6.5-7.5，保持1～5小时；C)最后用25～28％氨水调节pH至8.5-9.5，保持1～3小时；调节过程中混合液始终处于搅拌状态；

(3)将步骤(2)所得浆液密封后放置在震动平台上进行结晶、沉淀、老化，然后进行过滤洗涤，真空干燥得到金属有机框架前驱体；其中震动程序设置为：①震动频率10-20Hz，横幅震动1-5分钟；②震动频率20-40Hz，横幅震动1-5分钟；③震动频率40-55Hz，横幅震动1-5分钟；④运行程序①-③为一个震动周期；整个结晶、沉淀、老化过程为10-20小时，期间间隔1-2小时运行一个震动周期；

(4)将前驱体置于玛瑙研钵中破碎研磨后，于300～800℃焙烧5～24小时，降至室温后研磨得到炭材料包覆镍纳米粒子催化剂；所述的焙烧气氛为惰性气氛或含有二氧化碳的惰性气氛或二氧化碳气氛。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述应用过程为：将炭材料包覆镍纳米粒子催化剂、对硝基苯乙酸和甲醇投入高压反应釜内，密闭反应釜，用氮气置换空气，再用氢气置换氮气后，开启搅拌，在温度50～100℃、氢气压力0.5～1MPa的条件下反应一段时间后，打开反应釜，过滤，取滤液蒸出60～80％甲醇溶剂，再经过冷却结晶，过滤，干燥，得粗产品；将粗产品用乙醇重结晶，活性炭脱色，得到浅白色晶体状对氨基苯乙酸。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：对硝基苯乙酸、甲醇和炭材料包覆镍纳米粒子催化剂的投料比为1g：10-40mL：0.01～0.10g。

4.如权利要求1-3之一所述的应用，其特征在于：步骤(1)中，所述镍盐采用氯化镍、碳酸镍、硝酸镍、醋酸镍中的至少一种；所述的醇溶剂甲醇或无水乙醇，体积浓度为95％以上；所述的有机配体为苯甲酸、对苯二甲酸、尿素、乙二胺四乙酸、4-吡啶甲酸、2,2'-联吡啶、三苯基膦、乙二酸、甘氨酸中的至少一种。

5.如权利要求1-3之一所述的应用，其特征在于：步骤(1)中，所述镍盐中的镍与有机配体的摩尔比例为1：1～1：8，优选1：2～1：6；所述镍盐中的镍与醇溶剂的质量比例为1：50～1：1000，优选1：100～1：500。

6.如权利要求1-3之一所述的应用，其特征在于：步骤(1)中，搅拌温度为0～50℃，优选为20～50℃；搅拌时间为3～24小时，优选为6～15小时。

7.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，沉淀老化后用乙醇进行过滤洗涤，放入真空烘箱50～120℃干燥2～15小时取出。

8.如权利要求1-3之一所述的应用，其特征在于：步骤(4)中，焙烧温度为300～800℃，优选为400～600℃；焙烧时间为5～24小时，优选为5～10小时。

9.如权利要求1-3之一所述的应用，其特征在于：步骤(4)中，所述的惰性气氛为氮气或氩气，所述的焙烧气氛中二氧化碳的体积分数不少于10％，最优选焙烧气氛为二氧化碳气氛；气体总流速为5～50mL/min。