CN103706354A - 一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂其制备方法及应用 - Google Patents

一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂其制备方法及应用，催化剂载体为凹凸棒土(ATP)，活性组分为Pt纳米粒子，其平均粒径为4～6纳米。催化剂中Pt的平均质量分数约为0.5％～1％，其余为凹凸棒土。制备方法是用先用酸处理凹凸棒土表面的矿物杂质，烘干备用。以聚乙烯吡咯烷酮等聚合物为稳定剂，用还原剂还原氯铂酸制得Pt溶胶。将处理后的凹凸棒土加入到Pt溶胶中，搅拌、过滤、烘干最后制得Pt/ATP纳米负载催化剂。本发明方法制备的催化剂在硝基苯酚还原为氨基苯酚具有很高的催化活性。

Description

一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂其制备方法及应用
技术领域
本发明属于化学技术领域，涉及一种纳米负载催化剂其制备方法及应用，具体地说，涉及一种铂/凹凸棒土(Pt/ATP)纳米负载催化剂其制备方法及应用。
背景技术
近几十年来，负载型纳米催化剂已得到广泛应用。关于金属和载体间的相互作用的研究报道日益增多。众所周知，金属和载体间特殊的相互作用会影响催化剂的表面性能，进而影响它的催化活性。比如，在Al2O3载体担载金属钴的过程中钴离子会迁移到Al2O3的晶格中形成CoAl2O4化合物。铁的氧化物和过渡金属氧化物或其碳酸盐发生固-固作用形成相应的铁氧体氧化物CoFe2O4。铂纳米微粒具有高表面能，容易发生团聚。若将铂纳米微粒负载在载体上可有效地阻止其团聚，从而提高催化剂的催化活性。
凹凸棒土是一种具纤维纹理层链状过渡结构的含水富镁硅酸盐为主的粘土矿，在矿物学上属于海泡石族，其化学式为：Mg5(H2O)4[Si4O10]2(OH)2·4H2O，在凹凸棒土晶体中，一部分的Si4+被Mg2+和Al3+所替代且缺少正电荷，表现出一定的电负性，它具有独特的链式结构，表现出不同寻常的吸附性能。
氨基苯酚是一种用途广泛的有机合成中间体，通常用于制备各种止痛药物(如扑热息痛、退热冰和非那西汀等)，在染料行业中常被用作木材的着色剂和毛皮的染色剂，还可用于感光材料的显影剂、涂料的阻蚀剂、润滑油的防腐剂、尿素加成反应的抑制剂和丙烯腈二聚反应的催化剂等。在硝基苯还原中常常用到金属酸、雷尼镍等，这些使得反应比较复杂，后处理比较麻烦。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂其制备方法及应用，是一种清洁环保而有方便的催化剂。其技术方案如下：
一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂，催化剂载体为凹凸棒土，活性组分为贵金属铂纳米粒子，其平均粒径大小约为5纳米，催化剂中平均铂的质量分数约为0.7～1.2％，其余为凹凸棒土。
一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)载体的处理
用200～300目筛取粉碎后的凹凸棒土，加入稀酸溶液，70～80℃回流3～5小时后，抽滤，清洗，直至pH值为5～10，干燥至恒重，备用；
(2)Pt溶胶的制备
于500毫升烧杯中，准确量取3.86×10-3mol/L的氯铂酸水溶液10毫升，加入100毫升去离子水，随后加入2.76×10-4mol/L的聚乙烯吡咯烷酮水溶液21毫升，混合物在磁力搅拌器上搅拌约30分钟，加入0.02克硼氢化钠，制得铂溶胶；
(3)Pt/ATP纳米催化剂的制备
将从步骤(1)中所得加入由步骤(2)制得的Pt溶胶中，磁力搅拌后静置1小时，抽滤，烘干，得Pt/ATP催化剂。
进一步优选，步骤(1)中所用的酸液为盐酸、硫酸或磷酸。
进一步优选，步骤(1)中所用的酸液为硫酸。
进一步优选，步骤(1)中pH值为7。
进一步优选，步骤(2)中的还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂。
进一步优选，步骤(2)中的稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇。
进一步优选，步骤(1)中所述的回流时间为4小时。
本发明所述的铂/凹凸棒土纳米负载催化剂在硝基苯酚制备氨基苯酚中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：铂/凹凸棒土纳米负载催化剂易于分离，且分离后催化活性仍然较高；催化剂的载体凹凸棒土廉价易得；催化还原所用的还原剂比用通常的氢气还原易于控制，相对在化工生产中安全系数较高。
附图说明
图1是本发明铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的透射电镜照片，其中，纤维状的为凹凸棒土，其余为负载的纳米铂。
具体实施方式
实施例1
(1)凹凸棒土的预处理
将凹凸棒土粉碎并用研钵研磨，并把研磨后的凹凸棒土用200～300目的目筛进行筛选。5克筛选过的凹凸棒土中加5％左右浓度的盐酸溶液80毫升，70℃回流3小时后，用去离子水进行清洗直至PH＝6.0为止，清洗完后，将得到的产品在60℃下的真空干燥器中抽真空干燥，直至干燥到恒重为止，用于后续实验。
(2)铂纳米溶胶的制备
于500毫升烧杯中，准确量取3.86×10-3mol/L的氯铂酸水溶液15毫升，加入150毫升去离子水，随后加入4.18×10-4mol/L的聚乙烯吡咯烷酮水溶液20毫升，混合物在磁力搅拌器上搅拌约30分钟，加入0.03克硼氢化钠，制得铂溶胶。
(3)Pt/ATP纳米催化剂的制备
准确称取(1)中处理过得凹凸棒土0.7507克于上述制得的铂溶胶中，磁力搅拌3小时后静置1小时，抽滤，将所得的固体于60℃下烘干，制得由凹凸棒土负载的纳米铂催化剂。
Pt/ATP的透射电镜照片如图1所示。纤维状的为凹凸棒土，其余为负载的纳米铂
Pt/ATP催化剂催化还原对硝基苯酚为对氨基苯酚
向250毫升三口烧瓶中，加入120毫升10.310×10-4moL/L对硝基苯酚水溶液，加入0.2克Pt/ATP(含铂量约为0.9％)催化剂，搅拌30分钟后加入10毫升0.2moL/L新鲜的硼氢化钠溶液。反应结束60分钟后，离心，将催化剂与产物分离，留待循环使用。
对硝基苯酚的转化率约为99％。
催化剂循环使用七次，具体如表1所示。
表1
循环次数 1 2 3 4 5 6 7
转化率(％) 99.54 99.23 98.86 96.40 94.34 92.58 91.06
实施例2
(1)凹凸棒土的预处理
将凹凸棒土粉碎并用研钵研磨，并把研磨后的凹凸棒土用200目的目筛进行筛选。10克筛选过的凹凸棒土中加5％的硫酸溶液120毫升，80℃回流4小时后，用去离子水进行清洗直至PH＝7.0为止，清洗完后，将得到的产品在50℃下的真空干燥器中抽真空干燥，直至干燥到恒重为止，用于后续实验。
(2)铂纳米溶胶的制备
于500毫升烧杯中，准确量取3.86×10-3mol/L的氯铂酸水溶液10毫升，加入100毫升去离子水，随后加入2.76×10-4mol/L的聚乙烯吡咯烷酮水溶液21毫升，混合物在磁力搅拌器上搅拌约30分钟，加入0.022克硼氢化钾，制得铂溶胶。
(3)Pt/ATP纳米催化剂的制备
准确称取(1)中处理过得凹凸棒土0.7510克于上述制得的铂溶胶中，磁力搅拌3小时后静置1小时，抽滤，将所得的固体于60℃下烘干，制得由凹凸棒土负载的纳米铂催化剂。
Pt/ATP催化剂催化还原对硝基苯酚为对氨基苯酚
向250毫升三口烧瓶中，加入190毫升7.710×10-4moL/L对硝基苯酚水溶液，加入0.2克Pt/ATP(含铂量约为1.0％)催化剂，搅拌30分钟后加入10毫升0.2moL/L新鲜的硼氢化钠溶液。反应50分钟后，离心，将催化剂与产物分离，留待循环使用。
对硝基苯酚的转化率约为99％。
催化剂循环使用七次，具体如表2所示。
表2
循环次数 1 2 3 4 5 6 7
转化率(％) 99.14 99.02 98.36 95.40 94.34 92.28 91.26
实施例3
(1)凹凸棒土的预处理
将凹凸棒土粉碎并用研钵研磨，并把研磨后的凹凸棒土用300目的目筛进行筛选。12克筛选过的凹凸棒土中加7％的盐酸溶液120毫升，75℃回流5小时后，用去离子水进行清洗直至PH＝8.0为止，清洗完后，将得到的产品在60℃下的真空干燥器中抽真空干燥，直至干燥到恒重为止，用于后续实验。
(2)铂纳米溶胶的制备
于500毫升烧杯中，准确量取3.86×10-3mol/L的氯铂酸水溶液10毫升，加入100毫升去离子水，随后加入2.76×10-4mol/L的聚乙烯吡咯烷酮水溶液21毫升，混合物在磁力搅拌器上搅拌约40分钟，加入0.022克硼氢化钾，制得铂溶胶。
(3)Pt/ATP纳米催化剂的制备
准确称取(1)中处理过得凹凸棒土0.7610克于上述制得的铂溶胶中，磁力搅拌2小时后静置1小时，抽滤，将所得的固体于60℃下烘干，制得由凹凸棒土负载的纳米铂催化剂。
Pt/ATP催化剂催化还原对硝基苯酚为对氨基苯酚
向250毫升三口烧瓶中，加入190毫升7.710×10-4moL/L对硝基苯酚水溶液，加入0.2克Pt/ATP(含铂量为1.2％)催化剂，搅拌30分钟后加入10毫升0.2moL/L新鲜的硼氢化钾溶液。反应40分钟后，离心，将催化剂与产物分离，留待循环使用。
对硝基苯酚的转化率约为99％。
催化剂循环使用七次，具体如表3所示。
表3
循环次数 1 2 3 4 5 6 7
转化率(％) 99.52 99.42 98.26 96.40 95.04 93.28 91.89
以上所述，仅为本发明最佳实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂，其特征在于，催化剂载体为凹凸棒土，活性组分为贵金属铂纳米粒子，其平均粒径大小约为5纳米，催化剂中平均铂的质量分数为0.7～1.2％，其余为凹凸棒土。
2.一种铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)载体的处理
用200～300目筛取粉碎后的凹凸棒土，加入稀酸溶液，回流3～5小时后，抽滤，清洗，直至pH值为6，干燥至恒重，备用；
(2)Pt溶胶的制备
于500毫升烧杯中，准确量取3.86×10-3mol/L的氯铂酸水溶液10毫升，加入100毫升去离子水，随后加入2.76×10-4mol/L的聚乙烯吡咯烷酮水溶液21毫升，混合物在磁力搅拌器上搅拌约30分钟，加入0.02克硼氢化钠，制得稳定的铂溶胶；
(3)Pt/ATP纳米催化剂的制备
将从步骤(1)中所得加入由步骤(2)制得的Pt溶胶中，磁力搅拌后静置1小时，抽滤，烘干，得Pt/ATP催化剂。
3.根据权利要求2所述的铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用的酸液为盐酸、硫酸或磷酸。
4.根据权利要求2所述的铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所用的酸液为硫酸。
5.根据权利2要求所述的铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中pH值为7。
6.根据权利2要求所述的铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂。
7.根据权利要求2所述的铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇。
8.根据权利2要求所述的铂/凹凸棒土纳米负载催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的回流时间为4小时。
9.权利要求1所述的铂/凹凸棒土纳米负载催化剂在硝基苯酚制备氨基苯酚中的应用。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106311229A (zh) * 2016-08-16 2017-01-11 盐城师范学院 一种金凹凸棒土纳米负载催化剂及其制备方法和应用
CN107349930A (zh) * 2017-07-19 2017-11-17 盐城锦明药业有限公司 一种铂金凹凸棒土纳米负载催化剂及其制备方法和应用
CN108014785A (zh) * 2017-11-13 2018-05-11 苏州艾缇克药物化学有限公司 一种三维结构的铂/焦炭/凹凸棒土催化剂的生产方法及其在硝基苯加氢中的应用
CN108160084A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 中南大学 一种硒化锑与凹凸棒石复合材料催化剂的制备方法
CN108654691A (zh) * 2018-05-09 2018-10-16 绍兴文理学院 一种聚乙烯吡咯烷酮插层改性蒙脱土负载钯催化材料的制备方法
CN109577104A (zh) * 2018-12-08 2019-04-05 上海朴美家具有限公司 一种环保纤维板的制备方法及家具的加工工艺
CN114749174A (zh) * 2022-04-26 2022-07-15 淮安中顺环保科技有限公司 一种凹凸棒土限域贵金属纳米团簇催化剂的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50135042A (zh) * 1974-04-15 1975-10-25
CN101693212A (zh) * 2009-09-30 2010-04-14 南开大学 一种新型铂催化剂的制备方法及其在对硝基苯酚加氢反应中的应用
CN101745382A (zh) * 2008-12-02 2010-06-23 中国科学院兰州化学物理研究所 对氯硝基苯加氢合成对氯苯胺催化剂及其制备方法
CN102091626A (zh) * 2010-12-31 2011-06-15 南京工业大学 一种对硝基苯酚催化加氢催化剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50135042A (zh) * 1974-04-15 1975-10-25
CN101745382A (zh) * 2008-12-02 2010-06-23 中国科学院兰州化学物理研究所 对氯硝基苯加氢合成对氯苯胺催化剂及其制备方法
CN101693212A (zh) * 2009-09-30 2010-04-14 南开大学 一种新型铂催化剂的制备方法及其在对硝基苯酚加氢反应中的应用
CN102091626A (zh) * 2010-12-31 2011-06-15 南京工业大学 一种对硝基苯酚催化加氢催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WANG FANG ET AL.: "Palygorskite Supported Platinum Catalysts with High Activity and Selectivity for the Liquid-Phase Hydrogenation of para-Chloronitrobenzene", 《ACTA PHYS.-CHIM. SIN.》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106311229A (zh) * 2016-08-16 2017-01-11 盐城师范学院 一种金凹凸棒土纳米负载催化剂及其制备方法和应用
CN108160084A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 中南大学 一种硒化锑与凹凸棒石复合材料催化剂的制备方法
CN107349930A (zh) * 2017-07-19 2017-11-17 盐城锦明药业有限公司 一种铂金凹凸棒土纳米负载催化剂及其制备方法和应用
CN108014785A (zh) * 2017-11-13 2018-05-11 苏州艾缇克药物化学有限公司 一种三维结构的铂/焦炭/凹凸棒土催化剂的生产方法及其在硝基苯加氢中的应用
CN108654691A (zh) * 2018-05-09 2018-10-16 绍兴文理学院 一种聚乙烯吡咯烷酮插层改性蒙脱土负载钯催化材料的制备方法
CN108654691B (zh) * 2018-05-09 2021-07-30 绍兴文理学院 一种聚乙烯吡咯烷酮插层改性蒙脱土负载钯催化材料的制备方法
CN109577104A (zh) * 2018-12-08 2019-04-05 上海朴美家具有限公司 一种环保纤维板的制备方法及家具的加工工艺
CN114749174A (zh) * 2022-04-26 2022-07-15 淮安中顺环保科技有限公司 一种凹凸棒土限域贵金属纳米团簇催化剂的制备方法
CN114749174B (zh) * 2022-04-26 2023-11-07 淮安中顺环保科技有限公司 一种凹凸棒土限域贵金属纳米团簇催化剂的制备方法

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