專利名稱：高選擇性還原氯代硝基苯中硝基的催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是高選擇性還原氯代硝基苯中硝基的催化劑，是一種催化劑，特別是一種用于催化水合肼選擇性還原氯代硝基苯中的硝基的催化劑。
水合肼還原芳香族硝基化合物的方法是一種催化氫轉(zhuǎn)移的還原方法，即水合肼在催化劑存在下分解出初生態(tài)的氫來還原硝基。根據(jù)文獻(xiàn)檢索，所使用的催化劑主要有兩類，一類催化劑為Pd/C，Pt/C和Raney Ni/C等貴重金屬及其合金所組成的催化劑；另一類催化劑為Fe系催化劑，如FeOOH/C，F(xiàn)eCl3/C等催化劑。前一類催化劑能順利的還原芳香族硝基化合物為芳香胺化合物，產(chǎn)率較高，且水合肼的用量少，一般僅超過理論用量的20％，但是，此類催化可同時(shí)對其它很多的基團(tuán)如-Cl，-CN，-COOR都能還原，還原的選擇性差；第二類催化劑在催化水合肼還原硝基化合物時(shí)，可進(jìn)行選擇性還原，但是，水合肼的用量較多，一般超過理論用量的67％。
本發(fā)明的目的就是提供一種既可進(jìn)行選擇性還原，而水合肼用量又較少的用于催化水合肼還原氯代硝基苯中硝基的催化劑。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明是含ω(Fe)＝1％-5％，ω(Ni)＝0.1％-0.5％的活性炭，即Fe-Ni/C催化劑。含ω(Fe)＝1％-5％，ω(Ni)＝0.1％-0.5％的活性炭的制造工藝方法如下第一步在容器(燒瓶中)中，按30g活性炭100mLω(HNO3)＝30％的HNO3-30g活性炭200mLω(HNO3)＝30％的HNO3的比例加入200-400目的活性炭和ω(HNO3)＝30％的HNO3，在常壓條件下，于通風(fēng)櫥中加熱回流40分鐘，加熱溫度為100℃；冷卻后減壓抽濾，用與前所加入的ω(HNO3)＝30％的HNO3同等容量的蒸餾水進(jìn)行洗滌濾餅2-3次，濾餅于110℃干燥2小時(shí)；第二步，將上一步處理后的活性炭轉(zhuǎn)入加一容器(燒瓶)中，加入與上一步同等容量的蒸餾水，常壓下，加熱100℃加流30分鐘，冷卻后，減壓抽濾，用蒸餾水洗滌2-3次，濾餅于110℃干燥2小時(shí)，此步驟重復(fù)9次，洗去硝酸根離子；第三步，將上一步處理的活性炭轉(zhuǎn)入另一容器(燒瓶)中，按30g活性炭100mL乙醇的比例加入乙醇，常壓條件下加熱78℃回流20分鐘，冷卻后，減壓抽濾，濾餅于室溫晾干5小時(shí)，110℃干燥3小時(shí)；第四步，將上一步處理后的活性炭轉(zhuǎn)入另一容器(三口瓶)中，按30g150mL0.1mol/L的FeCl3溶液-30g活性炭200mL0.1mol/L的FeCl3溶液的比例加入0.1mol/L的FeCl3溶液，按30g活性炭10mL0.1mol/L的NiCl2溶液-30g活性炭15mL0.1mol/L的NiCl2溶液的比例加入0.1mol/L的NiCl2溶液，在電動攪拌和超聲波的震蕩下，將按每10mL水溶解有2gNaOH和1mL水合肼的水溶液滴加進(jìn)去，繼續(xù)攪拌和震蕩10分鐘，減壓抽濾，真空干燥得到含ω(Fe)＝3％，ω(Ni)＝0.2％的Fe-Ni/C催化劑。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)，1mol的氯代硝基苯加5g-15g的該催化劑，該催化劑還原硝基的選擇性大于99％，水合肼的用量超過理論用量的20％-33％，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)-3小時(shí)，轉(zhuǎn)化率100％，該催化劑可以重復(fù)使用七次以上。
由于采用上述方案，該催化劑的還原選擇性強(qiáng)，水合肼的用量較少，該催化劑的生產(chǎn)工藝較簡單，反應(yīng)條件溫和，不產(chǎn)生廢氣、廢渣等。
下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明以制造含ω(Fe)＝3％，ω(Ni)＝0.2％的Fe-Ni/C催化劑20g為例，第一步，在250mL的燒瓶中國中入30g活性炭，120mL的ω(HNO3)＝30％的HNO3，于通風(fēng)櫥中加熱回流40分鐘，冷卻后，加入120mL蒸餾水進(jìn)行減壓抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，濾餅于110℃干燥2小時(shí)；第二步，將上一步處理過的活性炭轉(zhuǎn)入加一燒瓶中，加入120mL蒸餾水，常壓下，加熱100℃回流30分鐘，冷卻后，減壓抽濾，用蒸餾水洗滌濾餅3次，濾餅于110℃干燥2小時(shí)，此步驟重復(fù)9次，洗去硝酸根離子；第三步，將上一步處理過的活性炭轉(zhuǎn)入另一燒瓶中，加入100mL乙醇加熱78℃回流20分鐘，冷卻后，減壓抽濾，濾餅于室溫晾干5小時(shí)，110℃干燥3小時(shí)；第四步，從上一步處理過的活性炭中取出20g，放入250mL的三口瓶中，再加入100mL0.1mol/L的FeCl3溶液和7mL0.1mol/L的NiCl2溶液，在電動攪拌器的攪拌下和超聲波的震蕩下，滴加2gNaOH，1mL水合肼溶解于10mL水中的溶液，加完后，繼續(xù)攪拌和震蕩10分鐘，減壓抽濾，真空干燥便得到含ω(Fe)＝3％，ω(Ni)＝0.2％的Fe-Ni/C催化劑。
權(quán)利要求
1.高選擇性還原氯代硝基苯中硝基的催化劑，其特征是含ω(Fe)＝1％-3％，ω(Ni)＝0.1％-0.5％的活性炭。
2.高選擇性還原氯代硝基苯中硝基的催化劑的制造工藝，其特征是第一步，在容器中，按30g活性炭100mLω(HNO3)＝30％的HNO3-30g活性炭200mLω(HNO3)＝30％的HNO3的比例加入200目-400目的活性炭和ω(HNO3)＝30％的HNO3，常壓下熱回流40分鐘，冷卻后，減壓抽濾，用與加入的ω(HNO3)＝30％的HNO3同等容量的蒸餾水洗滌濾餅3次，濾餅于110℃干燥2小時(shí)；第二步，將上一步處理過的活性炭轉(zhuǎn)入另一容器中，加入與上一步同等容量的蒸餾水，常壓下，加熱100℃回流30分鐘，冷卻后，減壓抽濾，濾餅于110℃干燥2小時(shí)，此步驟重復(fù)9次，洗卻硝酸根離子；第三步，將上一步處理過的活性炭轉(zhuǎn)入另一容器中，按30g活性炭100mL乙醇的比例加入乙醇，常壓下，加熱78℃回流20分鐘，冷卻后，減壓抽濾，濾餅于室溫晾干5小時(shí)，110℃干燥3小時(shí)；第四步，將上一步處理過的活性炭轉(zhuǎn)入另一容器(三口瓶)中，按30g活性炭150mL0.1mol/L的FeCl3溶液-30g活性炭200mL0.1mol/L的FeCl3溶液的比例加入0.1mol/L的FeCl3溶液，按30g活性炭10mL0.1mol/L的NiCl2溶液在電動攪拌和超聲波震蕩下，將按每10mL水溶液溶解有2gNaOH和1mL水合肼的水溶液滴加進(jìn)去，繼續(xù)攪拌和震蕩10分鐘，減壓抽濾，真空干燥得到含ω(Fe)＝3％，ω(Ni)＝0.2％的Fe-Ni/C催化劑。
全文摘要
高選擇性還原氯代硝基苯中硝基的催化劑，是一種含ω(Fe)＝1％－3％，ω(Ni)＝0.1－0.5％的活性炭，其制造工藝是第一步按一定比例加入活性炭和ω(HNO
文檔編號B01J23/755GK1778467SQ200410046979
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者孫漢洲, 吳宇雄, 葉翠層, 胡云楚, 周瑩 申請人:孫漢洲