专利名称：高选择性还原氯代硝基苯中硝基的催化剂的制作方法
技术领域：
本发明是高选择性还原氯代硝基苯中硝基的催化剂，是一种催化剂，特别是一种用于催化水合肼选择性还原氯代硝基苯中的硝基的催化剂。
水合肼还原芳香族硝基化合物的方法是一种催化氢转移的还原方法，即水合肼在催化剂存在下分解出初生态的氢来还原硝基。根据文献检索，所使用的催化剂主要有两类，一类催化剂为Pd/C，Pt/C和Raney Ni/C等贵重金属及其合金所组成的催化剂；另一类催化剂为Fe系催化剂，如FeOOH/C，FeCl3/C等催化剂。前一类催化剂能顺利的还原芳香族硝基化合物为芳香胺化合物，产率较高，且水合肼的用量少，一般仅超过理论用量的20％，但是，此类催化可同时对其它很多的基团如-Cl，-CN，-COOR都能还原，还原的选择性差；第二类催化剂在催化水合肼还原硝基化合物时，可进行选择性还原，但是，水合肼的用量较多，一般超过理论用量的67％。
本发明的目的就是提供一种既可进行选择性还原，而水合肼用量又较少的用于催化水合肼还原氯代硝基苯中硝基的催化剂。
本发明是这样实现的本发明是含ω(Fe)＝1％-5％，ω(Ni)＝0.1％-0.5％的活性炭，即Fe-Ni/C催化剂。含ω(Fe)＝1％-5％，ω(Ni)＝0.1％-0.5％的活性炭的制造工艺方法如下第一步在容器(烧瓶中)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，在常压条件下，于通风橱中加热回流40分钟，加热温度为100℃；冷却后减压抽滤，用与前所加入的ω(HNO3)＝30％的HNO3同等容量的蒸馏水进行洗涤滤饼2-3次，滤饼于110℃干燥2小时；第二步，将上一步处理后的活性炭转入加一容器(烧瓶)中，加入与上一步同等容量的蒸馏水，常压下，加热100℃加流30分钟，冷却后，减压抽滤，用蒸馏水洗涤2-3次，滤饼于110℃干燥2小时，此步骤重复9次，洗去硝酸根离子；第三步，将上一步处理的活性炭转入另一容器(烧瓶)中，按30g活性炭100mL乙醇的比例加入乙醇，常压条件下加热78℃回流20分钟，冷却后，减压抽滤，滤饼于室温晾干5小时，110℃干燥3小时；第四步，将上一步处理后的活性炭转入另一容器(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，在电动搅拌和超声波的震荡下，将按每10mL水溶解有2gNaOH和1mL水合肼的水溶液滴加进去，继续搅拌和震荡10分钟，减压抽滤，真空干燥得到含ω(Fe)＝3％，ω(Ni)＝0.2％的Fe-Ni/C催化剂。
根据实验，1mol的氯代硝基苯加5g-15g的该催化剂，该催化剂还原硝基的选择性大于99％，水合肼的用量超过理论用量的20％-33％，反应时间1小时-3小时，转化率100％，该催化剂可以重复使用七次以上。
由于采用上述方案，该催化剂的还原选择性强，水合肼的用量较少，该催化剂的生产工艺较简单，反应条件温和，不产生废气、废渣等。
下面结合实例对本发明作进一步详细说明以制造含ω(Fe)＝3％，ω(Ni)＝0.2％的Fe-Ni/C催化剂20g为例，第一步，在250mL的烧瓶中国中入30g活性炭，120mL的ω(HNO3)＝30％的HNO3，于通风橱中加热回流40分钟，冷却后，加入120mL蒸馏水进行减压抽滤，用蒸馏水洗涤滤饼3次，滤饼于110℃干燥2小时；第二步，将上一步处理过的活性炭转入加一烧瓶中，加入120mL蒸馏水，常压下，加热100℃回流30分钟，冷却后，减压抽滤，用蒸馏水洗涤滤饼3次，滤饼于110℃干燥2小时，此步骤重复9次，洗去硝酸根离子；第三步，将上一步处理过的活性炭转入另一烧瓶中，加入100mL乙醇加热78℃回流20分钟，冷却后，减压抽滤，滤饼于室温晾干5小时，110℃干燥3小时；第四步，从上一步处理过的活性炭中取出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，在电动搅拌器的搅拌下和超声波的震荡下，滴加2gNaOH，1mL水合肼溶解于10mL水中的溶液，加完后，继续搅拌和震荡10分钟，减压抽滤，真空干燥便得到含ω(Fe)＝3％，ω(Ni)＝0.2％的Fe-Ni/C催化剂。
权利要求
1.高选择性还原氯代硝基苯中硝基的催化剂，其特征是含ω(Fe)＝1％-3％，ω(Ni)＝0.1％-0.5％的活性炭。
2.高选择性还原氯代硝基苯中硝基的催化剂的制造工艺，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，常压下热回流40分钟，冷却后，减压抽滤，用与加入的ω(HNO3)＝30％的HNO3同等容量的蒸馏水洗涤滤饼3次，滤饼于110℃干燥2小时；第二步，将上一步处理过的活性炭转入另一容器中，加入与上一步同等容量的蒸馏水，常压下，加热100℃回流30分钟，冷却后，减压抽滤，滤饼于110℃干燥2小时，此步骤重复9次，洗却硝酸根离子；第三步，将上一步处理过的活性炭转入另一容器中，按30g活性炭100mL乙醇的比例加入乙醇，常压下，加热78℃回流20分钟，冷却后，减压抽滤，滤饼于室温晾干5小时，110℃干燥3小时；第四步，将上一步处理过的活性炭转入另一容器(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溶液在电动搅拌和超声波震荡下，将按每10mL水溶液溶解有2gNaOH和1mL水合肼的水溶液滴加进去，继续搅拌和震荡10分钟，减压抽滤，真空干燥得到含ω(Fe)＝3％，ω(Ni)＝0.2％的Fe-Ni/C催化剂。
全文摘要
高选择性还原氯代硝基苯中硝基的催化剂，是一种含ω(Fe)＝1％－3％，ω(Ni)＝0.1－0.5％的活性炭，其制造工艺是第一步按一定比例加入活性炭和ω(HNO
文档编号B01J23/755GK1778467SQ200410046979
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者孙汉洲, 吴宇雄, 叶翠层, 胡云楚, 周莹 申请人:孙汉洲