铂碳催化剂催化邻氯硝基苯加氢
卤代芳胺是一种重要的化工中间体, 广泛应用于医药、农药和染料等化工行业. 其生产的主要方法是卤代硝基化合物的还原, 包括铁粉还原法、硫化碱还原法以及催化加氢法. 其中催化加氢法因污染小、得到的产品质量高而备受关注. Pt催化剂反应条件温和, 活性和选择性较高, 被广泛应用于卤代硝基苯加氢反应. 众所周知, 纳米颗粒的表面形态对催化剂的活性影响很大. 然而, 传统方法如浸渍法和沉淀法制备得到的Pt催化剂的颗粒大小和形状难以控制, 这使得制备出来的催化剂活性较低且重复性较差. 为此, 人们采用先制备出金属纳米颗粒, 然后将其负载于载体上的方法制备了新型的负载型纳米Pt催化剂(组合型催化剂). 利用此方法不仅可以控制金属颗粒的粒径和晶体结构,而且还可以减弱载体对催化性能的影响.
浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地毛建忠等人通过金属有机化合物Pt2(dba)3(dba为二亚苄基丙酮)分解的方法, 制得了可溶性纳米Pt颗粒. 采用透射电子显微镜对其观察发现, 调节氢气分解压力可以控制Pt颗粒的大小. 将可溶性Pt纳米颗粒负载于活性炭上, 制得了粒径可控的Pt/C催化剂. 该催化剂用于邻氯硝基苯加氢反应时, 表现出非常高的催化性能. 在氢气分解压力为2.0 MPa时制备的0.5% Pt/C, 其Pt纳米粒径为2.8 nm左右, 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, 脱卤率为1.6%, TOF达到39.8 s-1.