[发明专利]炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在1-硝基蒽醌加氢合成1-氨基蒽醌中的应用

说明书

本发明公开了炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在1‑硝基蒽醌加氢合成1‑氨基蒽醌中的应用。所述炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在1‑硝基蒽醌加氢合成1‑氨基蒽醌中的应用中，转化率高，选择性高，稳定性好，寿命长。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术及应用领域，涉及一种炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在1-硝基蒽醌加氢合成1-氨基蒽醌中的应用。

背景技术

镍纳米粒子在催化、锂电池、传感器等领域有极大的应用价值。作为催化剂，纳米级的镍粒子具有比块状或片状更优良的催化活性，然而由于较高的表面能，纳米级的镍粒子很容易发生团聚而限制其优势。当暴露于空气中时，金属纳米粒子容易被氧化成金属氧化物，在金属纳米粒子外包裹上一层炭材料可以防止金属纳米粒子被氧化。炭层包覆金属的结构除了具有无毒、热稳定性高和价格低廉的特性外，同时还具有石墨烯的特性，其内部丰富的孔道结构可调控和表面基团易修饰，这些出色的物理和化学性质使其被广泛应用在电池电极材料、水处理、催化和能源储存等研究和生产领域。

1-氨基蒽醌是合成蒽醌系列的染料的重要中间体，是生产溴氨酸、分散红RLZ、分散艳红E-RLN、活性艳蓝X-BR的原料，在染料工业中占有及其重要的地位。近年来，随着环保要求的逐年提高，改进工艺、减少污染、提高质量、降低成本是1-氨基蒽醌生产所急需要解决的问题。国内的生产工艺中，主要以1-硝基蒽醌为原料，经保险粉、硫化粉还原，再经过氧化得到1-氨基蒽醌，该方法得到的产品质量稳定，操作简单，生产成本相对较低，但存在严重的环境污染问题。催化加氢还原工艺与传统工艺相比，产品收率高，生产过程产生的三废少。液相催化加氢采用Pd/C、Pt/Al₂O₃、雷尼镍以及负载镍等，Pd/C和Pt/Al₂O₃作催化剂时，贵金属成本高，回收困难；雷尼镍作催化剂时，存在催化剂使用量较大，反应温度和压力较高等问题；负载镍催化剂容易被氧化失活，稳定性较差。

本发明提供了一种镍纳米粒子催化剂，尺寸均一分散度高，金属利用率高，制备方法简单、绿色、高效，在催化1-硝基蒽醌加氢合成1-氨基蒽醌反应中，表现出了高活性、高选择性和高稳定性。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种炭材料包覆镍纳米粒子催化剂的制备方法。

本发明的第二个目的是提供一种炭材料包覆镍纳米粒子催化剂。

本发明的第三个目的是提供所述炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在卤代硝基苯催化加氢合成卤代苯胺的应用。

本发明的第四个目的是提供所述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。

本发明第第五个目的是提供所述炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在间硝基苯磺酸钠加氢合成间氨基苯磺酸中的应用。

本发明的第六个目的是提供所述炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在4’4-二硝基二苯醚加氢合成4’4-二氨基二苯醚中的应用。

本发明的第七个目的是提供所述炭材料包覆镍纳米粒子催化剂在1-硝基蒽醌加氢合成1-氨基蒽醌中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种炭材料包覆镍纳米粒子催化剂的制备方法，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；