不同条件下所得PdCNTs催化剂的TEM
卤代芳胺是医药、农药、染料和香料等生产的主要中间体, 用途十分广泛, 市场需求量很大. 其生产方法主要是卤代硝基苯的还原,包括铁粉还原法、硫化碱还原法和催化加氢法等. 其中,催化加氢制备卤代芳胺具有污染少和产品质量高等特点, 是环境友好的生产工艺.
铂金属催化剂是一种典型的贵金属催化剂, 能氢化多种基团(如烯键、羰基、亚胺、芳香硝基及芳环的氢化或氢解, 它还是一类典型的电池电极催化剂, 其催化活性高, 所需反应条件温和. 碳纳米管(CNTs)具有独特的电子结构及物理化学特性,近年来作为一种新型催化剂载体受到了研究者的广泛关注. 不少文献报道了碳纳米管负载铂催化剂的制备方法, 其中化学还原法是其主要制备方法, 还有浸渍法、沉积法、高温裂解法等等,上述方法均有其各自的优缺点, 其中共同的缺点是, (1) 制备过程复杂,一般都有浸渍、干燥、活化、还原等一系列步骤; (2) 影响因素多, 在浸渍阶段,有温度、浓度、搅拌速度、浸渍时间、浸渍离子的次序、载体的处理方式、载体的湿润度、溶液的酸度等等,在干燥、活化、还原这些阶段还有很多影响因素, 这些因素均会影响加氢催化剂的催化性能; (3)催化剂制备过程的非绿色化, 在载体的处理和浸渍阶段, 会产生大量的废水、废液.
浙江工业大学严新焕等人采用激光溅射法制备了碳纳米管负载铂(Pt/CNTs)催化剂, 并利用透射电子显微镜(TEM)、X射线能量散射谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段研究了Pt粒子在碳纳米管表面存在的状态、组成、结构等性质.讨论了Pt/CNTs催化剂的不同制备条件对催化剂结构的影响,并考察了催化剂对邻氯硝基苯液相加氢合成邻氯苯胺反应的加氢性能.研究结果表明, 在激光电压为250 V, 绝对压力为300 Pa, 载体温度为25℃条件下制备的Pt/CNTs催化剂,在不加脱卤抑制剂,反应温度为60℃和氢气压力为1.0 MPa的条件下, 邻氯硝基苯转化率可以达到99.7%以上, 邻氯苯胺选择性可达到98.2%以上,表现出较高的加氢性能和抑制脱卤性能.