CN110465289A - 一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将活性炭载体置于稀盐酸溶液中预处理，过滤，洗涤后置于双氧水中，冷却，过滤，洗涤，烘干，得到处理后活性炭载体；步骤二、将沉淀剂、保护剂和络合剂加入到氯亚铂酸钾溶液中，回流，得到铂络合物前驱体溶液；步骤三、将修饰剂、氧化剂和还原剂加入到铂络合物前驱体溶液中，得到铂纳米晶混合液；步骤四、将处理后活性炭载体加入到铂纳米晶混合液中，超声分散后静置，过滤，洗涤，烘干，得到活性炭载铂纳米晶催化剂。该方法有效解决了铂粒径大且分散不均问题，铂纳米晶粒径小且分布范围窄，催化剂在催化还原反应中具有高的催化活性，寿命稳定，可多次重复使用。

Description

一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法
技术领域
本发明属于铂催化剂的制备方法技术领域，具体涉及一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法。
背景技术
炭载铂纳米晶催化剂具有活性高、选择性好、原子利用率高等优异的综合性能，在农药、医药、染料及石油化工行业等被广泛应用。活性炭载体上铂纳米晶的分散程度、尺寸大小，晶面形貌等是影响催化剂性能的关键因素。工业上传统的制备工艺为浸渍法或共沉淀法，该方法制备的催化剂铂粒径尺寸分布范围宽，铂粒径大且外露晶面不可控，导致Pt原子利用效率不高，目标产物选择性不好。一般而言，催化剂活性组分晶面多为其理论最稳定存在晶面，传统工艺制备的催化剂活性组分晶面不可调控，但在温度、溶剂及特异修饰剂等外界因素的干预下，其晶面总是会在一定程度偏离其理论最稳定存在。如何通过热力学、动力学、氧化刻蚀等技术手段可控合成具有一定各向异性的一维和二维纳米晶并实现其在载体上的定向负载，最大程度提高Pt原子利用率，提高催化效率，降低催化成本是本技术领域未来的发展方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，该方法有效解决了铂粒径大且分散不均的问题，所制备的铂纳米晶平均粒径为1.41～1.65nm，粒径小且分布范围窄，催化剂在催化还原反应中具有高的催化活性，寿命稳定，可多次重复使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭载体置于稀盐酸溶液中预处理，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH≥6后置于双氧水中，于250℃～350℃条件下处理1h～12h，冷却，过滤，洗涤，烘干，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将沉淀剂、保护剂和络合剂加入到氯亚铂酸钾溶液中，于50℃～90℃条件下回流0.5h～6h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为氨水、尿素、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3或KHCO3；所述保护剂为乙二醇、异丙醇、油酸、聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖中的一种或几种；所述络合剂为酒石酸、水杨酸、酒石酸钠、氨三乙酸三钠或亚硝酸钠；
步骤三、将修饰剂、氧化剂和还原剂加入到步骤二所述铂络合物前驱体溶液中，于120℃～180℃条件下，反应0.5h～2h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为油胺、溴化钾、十四烷基三甲基溴化铵或甘氨酸；所述氧化剂为次氯酸钠、双氧水或高锰酸钾；所述还原剂为盐酸联氨、葡萄糖、甲醛、甲酸、甲酸钠、次亚磷酸钠或乙二醇；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述铂纳米晶混合液中，超声分散后静置，过滤，洗涤，烘干，得到活性炭载铂纳米晶催化剂。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述沉淀剂为尿素，所述保护剂为乙二醇和油酸，所述络合剂为酒石酸；步骤三中所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂为盐酸联氨，所述氧化剂为双氧水。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述稀盐酸溶液的浓度为1.0mol/L～3.5mol/L，所述双氧水的浓度为1.65mol/L～6.6mol/L，所述预处理的方法为浸泡或回流，所述浸泡的时间为6h～24h，所述回流的温度为50℃～95℃，回流的时间为2h～24h。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述沉淀剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的5倍～10倍；步骤二中所述络合剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的6倍～12倍。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述保护剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量4倍～100倍。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中当氧化剂为双氧水时，氧化剂的体积为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的5倍～10倍，铂元素质量单位为g，氧化剂体积单位为mL，当氧化剂为高锰酸钾或次氯酸钠时，氧化剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的0.05倍～0.2倍。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中所述修饰剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的0.2倍～1倍。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中所述还原剂的物质的量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的5倍～55倍，铂元素质量单位为g，还原剂物质的量单位为mmol。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤四中所述静置的温度为25℃～60℃，静置的时间为12h～36h；步骤四中所述超声分散的时间为10min～30min，超声强度为1W/cm2～10W/cm2。
上述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤四所述活性炭载铂纳米晶催化剂中，铂纳米晶的粒径为1.41nm～1.65nm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法有效解决了铂粒径大且分散不均的问题，所制备的铂纳米晶平均粒径为1.41nm～1.65nm，粒径小且分布范围窄，催化剂在催化还原反应中具有高的催化活性，寿命稳定，可多次重复使用。
2、本发明的制备方法中，通过盐酸和双氧水处理活性炭载体，然后将氯亚铂酸钾与络合剂反应形成大分子铂前驱体，再进行修饰和弱还原，处理后的活性炭载体表面具有强锚定金属粒子能力的羧基基本消失，能够有效提高负载的铂活性组分分散性，通过对大分子铂前驱体进行修饰和弱还原，能够有效减少铂粒子的团聚，提高活性炭载铂纳米晶催化剂的反应活性和稳定性。
3、本发明的制备方法中，在有氧条件下，选用不同种类和含量的修饰剂与络合物前驱体溶液反应，利用不同修饰剂对铂特定晶面的配位能力不同，通过氧化+刻蚀手段可控合成特定晶面的八面体状的铂纳米晶，将得到的铂纳米晶与处理后活性炭载体结合，得到活性炭载铂纳米晶催化剂，催化剂在催化还原反应时活性比表面大，铂原子利用率大幅提高。
4、本发明以沉淀剂、保护剂、络合剂和氯亚铂酸钾制备铂络合物前驱体溶液，形成铂络合物大分子前驱体，协同作用，可防止铂纳米晶粒子团聚长大，能够有效提高负载的铂活性组分分散性，减少铂粒子的团聚，提高活性炭载铂纳米晶催化剂的反应活性和稳定性。
5、本发明的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法工艺简单，易于大批量生产，生产成本低。
下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将99g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中，于25℃条件下浸泡24h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为1.65mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在250℃条件下处理2h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；所述1.65mol/L的双氧水是指过氧化氢浓度为1.65mol/L的过氧化氢水溶液；
步骤二、将5g沉淀剂、50g保护剂和6g络合剂加入到200mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于50℃条件下回流6h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为45g乙二醇和5g油酸；所述络合剂为酒石酸；
步骤三、将0.2g修饰剂、5mL氧化剂和10mmol还原剂与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于120℃条件下，反应2h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂为盐酸联氨，以浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液形式添加20mL；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于25℃条件下静置12h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘24h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.41nm，为八面体状。
实施例2
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于，
步骤二中所述沉淀剂为Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3或质量浓度为18％的氨水；
步骤二中所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、异丙醇或油酸，或者为聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、异丙醇和油酸中的三种以上，或者为聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖，或者为聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇，或者为聚乙烯吡咯烷酮和异丙醇，或者为聚乙烯吡咯烷酮和油酸，或者为葡萄糖和乙二醇，或者为葡萄糖和异丙醇，或者为葡萄糖和油酸，或者为乙二醇和异丙醇，或者为异丙醇和油酸；
其中，聚乙烯吡咯烷酮为PVP-K30聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的添加方式为粉体或者配制成质量分数为8％的聚乙烯吡咯烷酮溶液，例如，当所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮时，步骤二中保护剂为4g聚乙烯吡咯烷酮，或者为50g质量分数为8％的聚乙烯吡咯烷酮溶液；当所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮与其他组分的组合时，换算后加入；
葡萄糖的添加方式为粉体或者配制成质量分数为50％的葡萄糖水溶液，例如，当所述保护剂为葡萄糖时，步骤二中保护剂为25g葡萄糖，或者为50g质量分数为50％的葡萄糖水溶液；当所述保护剂为葡萄糖与其他组分的组合时，换算后加入；
步骤二中所述络合剂为水杨酸、酒石酸钠、氨三乙酸三钠或亚硝酸钠；
步骤三中所述修饰剂为油胺、溴化钾或甘氨酸；
步骤三中所述氧化剂为浓度为0.01g/mL的高锰酸钾溶液，或者为浓度为0.02g/mL的次氯酸钠溶液；
步骤三中所述还原剂为葡萄糖、甲醛、甲酸、甲酸钠、次亚磷酸钠或乙二醇；葡萄糖的添加方式为粉体或者配制成浓度为0.5mol/L的葡萄糖水溶液，例如，当所述还原剂为葡萄糖时，步骤三中还原剂为55mmol葡萄糖，或者为110mL浓度为0.5mol/L的葡萄糖水溶液；次亚磷酸钠添加方式为粉体或者配制成浓度为0.1mol/L的次亚磷酸钠水溶液，例如，当所述还原剂为次亚磷酸钠时，步骤三中还原剂为19mmol次亚磷酸钠，或者为190mL浓度为0.1mol/L的次亚磷酸钠水溶液；
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.42nm～1.44nm，为八面体状，将本实施例的催化剂用于2,5-二氯硝基苯加氢制备2,5-二氯苯胺反应中，其中反应操作过程包括：将2,5-二氯硝基苯200g，乙醇300mL，水200mL和催化剂0.6g加入到反应釜中，在温度为85℃、压力为0.9MPa条件下反应120min；
2,5-二氯硝基苯转化率>99.9％，2,5-二氯苯胺收率>99.8％，催化剂可重复使用80次～90次。
对比例1
本对比例的炭铂催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将99g活性炭载体、5g尿素、1L去离子水混合，搅拌使混合均匀，得到浆料；
步骤二、将200mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液以5mL/min的速度滴加至步骤一所述浆料中，稳定4h，得到稳定后浆料；
步骤三、将20mL浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液与步骤二所述稳定后浆料混合后加入到水热釜中，于120℃条件下，反应2h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘24h，得到炭铂催化剂。
对比例2
本对比例的炭铂催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将99g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于25℃，浸泡24h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为1.65mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在250℃条件下处理12h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将步骤一所述处理后活性炭载体、5g尿素、1L去离子水混合，搅拌使混合均匀，得到浆料；
步骤三、将200mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液以5mL/min的速度滴加至步骤二所述浆料中，稳定4h，得到稳定后浆料；
步骤四、将20mL浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液与步骤三所述稳定后浆料混合后加入到水热釜中，于120℃条件下，反应2h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘24h，得到炭铂催化剂。
对比例3
本对比例的炭铂催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将5g沉淀剂、50g保护剂和6g络合剂加入到200mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于50℃条件下回流6h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为45g乙二醇和5g油酸；所述络合剂酒石酸；
步骤二、将0.2g修饰剂、5mL氧化剂和20mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于120℃条件下，反应2h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤三、将99g活性炭载体加入到步骤二中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于25℃条件下静置12h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘24h，得到炭铂催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
对比例4
本对比例的炭铂催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将99g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于25℃浸泡24h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为1.65mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在250℃条件下处理2h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将5g沉淀剂和6g络合剂加入到200mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于50℃条件下回流6h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；
步骤三、将0.2g修饰剂、5mL氧化剂和20mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于120℃条件下，反应2h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于25℃条件下静置12h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘24h，得到炭铂催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
对比例5
本对比例的炭铂催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将99g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于25℃浸泡24h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为1.65mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在250℃条件下处理2h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将5g沉淀剂、50g保护剂和6g络合剂加入到200mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于50℃条件下回流6h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为45g乙二醇和5g油酸；所述络合剂酒石酸；
步骤三、将5mL氧化剂和20mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于120℃条件下，反应2h，得到铂纳米晶混合液；所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于25℃条件下静置12h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘24h，得到炭铂催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
对比例6
本对比例的炭铂催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将99g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于25℃浸泡24h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为1.65mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在250℃条件下处理2h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将5g沉淀剂、50g保护剂和6g络合剂加入到200mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于50℃条件下回流6h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为45g乙二醇和5g油酸；所述络合剂酒石酸；
步骤三、将0.2g修饰剂和20mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于120℃条件下，反应2h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于25℃条件下静置12h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘24h，得到炭铂催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
将实施例1、对比例1～对比例6的催化剂用于2,5-二氯硝基苯加氢制备2,5-二氯苯胺反应中；2,5-二氯硝基苯转化率和2,5-二氯苯胺收率见表1。
反应操作过程包括：将2,5-二氯硝基苯200g，乙醇300mL，水200mL和催化剂0.6g加入到反应釜中，在温度为85℃、压力为0.9MPa条件下反应120min；
表1实施例1、对比例1～对比例6的催化剂用于2,5-二氯硝基苯加氢制备2,5-二氯苯胺反应的结果
催化剂 2,5-二氯硝基苯转化率 2,5-二氯苯胺收率 催化剂重复次数
实施例1 >99.9％ >99.8％ 85
对比例1 73.2％ 99.9％ 0
对比例2 >99.9％ >99.5％ 2
对比例3 >99.7％ >99.5％ 6
对比例4 >99.8％ >99.6％ 22
对比例5 >99.9％ >99.7％ 17
对比例6 >99.9％ >99.8％ 30
实施例1的活性炭载铂纳米晶催化剂在催化2,5-二氯硝基苯加氢制备2,5-二氯苯胺反应中，催化剂重复使用85次，重复使用过程中，2,5-二氯硝基苯转化率≥99.9％，2,5-二氯苯胺收率≥99.8％，催化剂依然具有高催化活性，实施例1的活性炭载铂纳米晶催化剂重复使用稳定性明显高于对比例。
实施例3
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将99g活性炭载体置于2L浓度为3.5mol/L的稀盐酸溶液中于95℃回流2h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝7，与1L浓度为6.6mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在350℃条件下处理1h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将10g沉淀剂、100g保护剂和12g络合剂加入到200mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于90℃条件下回流0.5h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为80g乙二醇和20g油酸；所述络合剂为酒石酸；
步骤三、将1.0g修饰剂、10mL氧化剂和10mmol还原剂与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于140℃条件下，反应2h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵；所述还原剂为盐酸联氨，以浓度为2mol/L的盐酸联氨溶液形式添加5mL；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于40℃条件下静置24h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为1W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.46nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于邻氯硝基苯无溶剂加氢制备邻氯苯胺反应，反应操作过程包括：将邻氯硝基苯400g，水40mL和催化剂1.5g置于反应釜中，于温度85℃、压力0.9MPa条件下反应90min；
邻氯硝基苯转化率>99.99％，邻氯苯胺收率>99.9％，催化剂可重复使用150次。
实施例4
本实施例与实施例3相同，其中不同之处在于，
步骤二中所述沉淀剂为Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3或质量浓度为18％的氨水；
步骤二中所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、异丙醇或油酸，或者为聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、异丙醇和油酸中的三种以上，或者为聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖，或者为聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇，或者为聚乙烯吡咯烷酮和异丙醇，或者为聚乙烯吡咯烷酮和油酸，或者为葡萄糖和乙二醇，或者为葡萄糖和异丙醇，或者为葡萄糖和油酸，或者为乙二醇和异丙醇，或者为异丙醇和油酸；
其中，聚乙烯吡咯烷酮为PVP-K30聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的添加方式为粉体或者配制成质量分数为8％的聚乙烯吡咯烷酮溶液，例如，当所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮时，步骤二中保护剂为8g聚乙烯吡咯烷酮，或者为100g质量分数为8％的聚乙烯吡咯烷酮溶液；当所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮与其他组分的组合时，换算后加入；
葡萄糖的添加方式为粉体或者配制成质量分数为50％的葡萄糖水溶液，例如，当所述保护剂为葡萄糖时，步骤二中保护剂为50g葡萄糖，或者为100g质量分数为50％的葡萄糖水溶液；当所述保护剂为葡萄糖与其他组分的组合时，换算后加入；
步骤二中所述络合剂为水杨酸、酒石酸钠、氨三乙酸三钠或亚硝酸钠；
步骤三中所述修饰剂为油胺、溴化钾或甘氨酸；
步骤三中所述氧化剂为浓度为0.01g/mL的高锰酸钾溶液，或者为浓度为0.02g/mL的次氯酸钠溶液；
步骤三中所述还原剂为葡萄糖、甲醛、甲酸、甲酸钠、次亚磷酸钠或乙二醇；葡萄糖的添加方式为粉体或者配制成浓度为0.5mol/L的葡萄糖水溶液，例如，当所述还原剂为葡萄糖时，步骤三中还原剂为14mmol葡萄糖，或者为28mL浓度为0.5mol/L的葡萄糖水溶液；次亚磷酸钠添加方式为粉体或者配制成浓度为0.1mol/L的次亚磷酸钠水溶液，例如，当所述还原剂为次亚磷酸钠时，步骤三中还原剂为5mmol次亚磷酸钠，或者为50mL浓度为0.1mol/L的次亚磷酸钠水溶液；
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.45nm～1.49nm，为八面体状，将本实施例的催化剂用于邻氯硝基苯无溶剂加氢制备邻氯苯胺反应，反应操作过程与实施例3相同；
邻氯硝基苯转化率>99.9％，邻氯苯胺收率>99.8％，催化剂可重复使用90次～120次。
实施例5
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将98g活性炭载体置于2L浓度为2.0mol/L的稀盐酸溶液中于80℃，回流24h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为3.3mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在300℃条件下处理1h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将15g沉淀剂、130g保护剂和18g络合剂加入到400mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于70℃条件下回流3h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为120g乙二醇和10g油酸；所述络合剂为酒石酸；
步骤三、将0.6g修饰剂、18mL氧化剂和22.5mmol还原剂与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于180℃条件下，反应0.5h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂为盐酸联氨，以15mL浓度为1.5mol/L的盐酸联氨溶液形式添加；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于60℃条件下静置12h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.52nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于啶酰菌胺中间体4-氯-2-氨基联苯反应；反应操作过程包括：取4-氯-2-硝基联苯100g，乙醇400mL，催化剂2g加入到反应釜中，于温度40℃、压力0.8MPa条件下反应140min；
4-氯-2-硝基联苯转化率>99.8％，4-氯-2-氨基联苯收率>99.4％，催化剂可重复使用50次。
实施例6
本实施例与实施例5相同，其中不同之处在于，
步骤二中所述沉淀剂为Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3或质量浓度为18％的氨水；
步骤二中所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、异丙醇或油酸，或者为聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、乙二醇、异丙醇和油酸中的三种以上，或者为聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖，或者为聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇，或者为聚乙烯吡咯烷酮和异丙醇，或者为聚乙烯吡咯烷酮和油酸，或者为葡萄糖和乙二醇，或者为葡萄糖和异丙醇，或者为葡萄糖和油酸，或者为乙二醇和异丙醇，或者为异丙醇和油酸；
其中，聚乙烯吡咯烷酮为PVP-K30聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的添加方式为粉体或者配制成质量分数为8％的聚乙烯吡咯烷酮溶液，例如，当所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮时，步骤二中保护剂为10.4g聚乙烯吡咯烷酮，或者为130g质量分数为8％的聚乙烯吡咯烷酮溶液；当所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮与其他组分的组合时，换算后加入；
葡萄糖的添加方式为粉体或者配制成质量分数为50％的葡萄糖水溶液，例如，当所述保护剂为葡萄糖时，步骤二中保护剂为65g葡萄糖，或者为130g质量分数为50％的葡萄糖水溶液；当所述保护剂为葡萄糖与其他组分的组合时，换算后加入；
步骤二中所述络合剂为水杨酸、酒石酸钠、氨三乙酸三钠或亚硝酸钠；
步骤三中所述修饰剂为油胺、溴化钾或甘氨酸；
步骤三中所述氧化剂为浓度为0.01g/mL的高锰酸钾溶液，或者为浓度为0.02g/mL的次氯酸钠溶液；
步骤三中所述还原剂为葡萄糖、甲醛、甲酸、甲酸钠、次亚磷酸钠或乙二醇；葡萄糖的添加方式为粉体或者配制成浓度为0.5mol/L的葡萄糖水溶液，例如，当所述还原剂为葡萄糖时，步骤三中还原剂为42mmol葡萄糖，或者为84mL浓度为0.5mol/L的葡萄糖水溶液；次亚磷酸钠添加方式为粉体或者配制成浓度为0.1mol/L的次亚磷酸钠水溶液，例如，当所述还原护剂为次亚磷酸钠时，步骤三中还原剂为14mmol次亚磷酸钠，或者为140mL浓度为0.1mol/L的次亚磷酸钠水溶液；
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.52nm～1.55nm，为八面体状，将本实施例的催化剂用于啶酰菌胺中间体4-氯-2-氨基联苯反应；反应操作过程与实施例5相同；
4-氯-2-硝基联苯转化率>99.8％，4-氯-2-氨基联苯收率>99.5％，催化剂可重复使用40次～60次。
实施例7
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将98g活性炭载体置于2L浓度为3.5mol/L的稀盐酸溶液中于25℃浸泡6h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝7，与1L浓度为3.3mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在280℃条件下处理2h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将20g沉淀剂、165g保护剂和20g络合剂加入到400mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于75℃条件下回流5h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为150g乙二醇和15g油酸；所述络合剂为酒石酸；
步骤三、将1.2g修饰剂、20mL氧化剂和35mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于150℃条件下，反应1.5h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于60℃条件下静置12h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为6W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.55nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于甲磺酸草胺中间体合成反应的结果，反应操作过程包括：将100g加氢底物4,5-二氢-3-甲基-4-二氟甲基-1-(2,4-二氯-5-硝基苯基)-1,2,4-三唑-5(1H)酮、100mL甲苯、150mL甲醇和催化剂1.0g置于反应釜中，于温度55℃、压力2.0MPa条件下反应150min，其中加氢底物4,5-二氢-3-甲基-4-二氟甲基-1-(2,4-二氯-5-硝基苯基)-1,2,4-三唑-5(1H)酮根据《除草剂甲磺草胺的合成》(孙元元，农药，2013,52(4)：260-262)中所记载的方法制备而成，甲磺酸草胺中间体为4,5-二氢-3-甲基-4-二氟甲基-1-(2,4-二氯-5-氨基苯基)-1,2,4-三唑-5(1H)酮；
甲磺酸草胺中间体收率>98.9％，催化剂可重复使用40次。
实施例8
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将97g活性炭载体置于2L浓度为2.5mol/L的稀盐酸溶液中于25℃，浸泡18h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为4.95mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在270℃条件下处理2h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将25g沉淀剂、220g保护剂和30g络合剂加入到600mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于65℃条件下回流6h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为200g乙二醇和20g油酸；所述络合剂为酒石酸；
步骤三、将2.0g修饰剂、25mL氧化剂和30mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于120℃条件下，反应2h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂溶液为浓度为1.5mol/L的盐酸联氨溶液；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于30℃条件下静置36h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为1W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.57nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于邻氯硝基苯碱性条件下制备3,3-二氯联苯胺，反应操作过程包括：将250g邻氯硝基苯、220mL甲苯、180mL水、25gNaOH、1.5g十二烷基苯磺酸钠、1.0g萘醌和催化剂0.5g置于反应釜中，于温度为75℃、压力为0.6MPa条件下反应120min；
其中，中间态2,2-二氯氢化偶氮本DHB的收率>93％，催化剂可重复使用180次。
实施例9
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将95g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于90℃，回流15h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为6.6mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在320℃条件下处理1h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将40g沉淀剂、450g保护剂和55g络合剂加入到1000mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于85℃条件下回流2h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为400g乙二醇和50g油酸；所述络合剂为酒石酸；
步骤三、将3.6g修饰剂、35mL氧化剂和100mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于160℃条件下，反应1h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的盐酸联氨溶液；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散30min后，于25℃条件下静置36h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.61nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于硝基苯加氢制备苯胺，反应操作过程包括：将50mL硝基苯、150mL乙醇、100mL水和0.08g催化剂置于反应釜中，于温度为180℃、压力为2.0MPa条件下反应30min；
硝基苯转化率100％，苯胺的选择性>99.9％，催化剂可重复使用200次。
实施例10
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将95g活性炭载体置于2L浓度为3.5mol/L的稀盐酸溶液中于50℃，回流8h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝7，与1L浓度为4.95mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在350℃条件下处理1h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将30g沉淀剂、380g保护剂和45g络合剂加入到1000mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于75℃条件下回流2h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为尿素；所述保护剂为350g乙二醇和30g油酸；所述络合剂为酒石酸；
步骤三、将4.8g修饰剂、50mL氧化剂和60mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于180℃条件下，反应0.5h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂溶液为浓度为2mol/L的盐酸联氨溶液；所述氧化剂为质量分数为22％的双氧水；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散10min后，于40℃条件下静置36h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为8W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.65nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于合成橡胶防老剂4020，反应操作过程包括：将30g的4-氨基二苯胺、50mL甲基异丁基甲酮、150mL无水乙醇和0.8g催化剂置于反应釜中，于温度为105℃、压力为2.5MPa条件下反应180min；
产物橡胶防老剂4020收率>97％，催化剂可重复使用50次。
实施例11
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将95g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于90℃，回流15h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为6.6mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在320℃条件下处理1h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将40g沉淀剂、450g保护剂和55g络合剂加入到1000mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于85℃条件下回流2h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为Na2CO3；所述保护剂为400g异丙醇和50g油酸；所述络合剂为水杨酸；
步骤三、将3.6g修饰剂、35mL氧化剂和100mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于160℃条件下，反应1h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为油胺，所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的甲酸钠水溶液；所述氧化剂为浓度为0.01g/mL次氯酸钠溶液；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散30min后，于25℃条件下静置36h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.61nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于硝基苯加氢制备苯胺，反应操作过程包括：将50mL硝基苯、150mL乙醇、100mL水和0.08g催化剂置于反应釜中，于温度为180℃、压力为2.0MPa条件下反应30min；
硝基苯转化率100％，苯胺的选择性>99.9％，催化剂可重复使用190次。
实施例12
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将95g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于90℃，回流15h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为6.6mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在320℃条件下处理1h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将40g沉淀剂、450g保护剂和55g络合剂加入到1000mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于85℃条件下回流2h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为KHCO3；所述保护剂为400g乙二醇和50g异丙醇；所述络合剂为酒石酸钠；
步骤三、将3.6g修饰剂、35mL氧化剂和50mmol还原剂与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于160℃条件下，反应1h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为溴化钾，所述还原剂为甲酸；所述氧化剂为浓度为0.02g/mL次氯酸钠溶液；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散30min后，于25℃条件下静置36h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.61nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于硝基苯加氢制备苯胺，反应操作过程包括：将50mL硝基苯、150mL乙醇、100mL水和0.08g催化剂置于反应釜中，于温度为180℃、压力为2.0MPa条件下反应30min；
硝基苯转化率100％，苯胺的选择性>99.9％，催化剂可重复使用185次。
实施例13
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将95g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于90℃，回流15h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为6.6mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在320℃条件下处理1h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将40g沉淀剂、36g保护剂和55g络合剂加入到1000mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于85℃条件下回流2h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为K2CO3；所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮；所述络合剂为亚硝酸钠；
步骤三、将3.6g修饰剂、0.5g氧化剂和100mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于160℃条件下，反应1h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为甘氨酸，所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的次亚磷酸钠溶液；所述氧化剂为高锰酸钾；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散30min后，于25℃条件下静置36h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.61nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于硝基苯加氢制备苯胺，反应操作过程包括：将50mL硝基苯、150mL乙醇、100mL水和0.08g催化剂置于反应釜中，于温度为180℃、压力为2.0MPa条件下反应30min；
硝基苯转化率100％，苯胺的选择性>99.9％，催化剂可重复使用185次。
实施例14
本实施例的活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将95g活性炭载体置于2L浓度为1.0mol/L的稀盐酸溶液中于90℃，回流15h以去除灰分，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH＝6，与1L浓度为6.6mol/L的双氧水混合均匀后加入到水热釜中，在320℃条件下处理1h，冷却至室温后，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h以去除水分，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将40g沉淀剂、36g保护剂和55g络合剂加入到1000mL铂质量浓度为0.005g/mL的氯亚铂酸钾溶液中，于85℃条件下回流2h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为质量浓度为18％的氨水；所述保护剂为葡萄糖；所述络合剂为酒石酸；
步骤三、将3.6g修饰剂、0.5g氧化剂和100mL还原剂溶液与步骤二中所述铂络合物前驱体溶液混合后加入到水热釜中，于160℃条件下，反应1h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为油胺，所述还原剂溶液为浓度为0.5mol/L的甲醛水溶液；所述氧化剂为次氯酸钠；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述的铂纳米晶混合液中，超声分散15min后，于25℃条件下静置36h，过滤，洗涤，于110℃真空烘箱中烘12h，得到活性炭载铂纳米晶催化剂；所述超声强度为10W/cm2。
采用本实施例的方法制备的活性炭载铂纳米晶催化剂，铂纳米晶的平均粒径为1.61nm，为八面体状。将本实施例的催化剂用于硝基苯加氢制备苯胺，反应操作过程包括：将50mL硝基苯、150mL乙醇、100mL水和0.08g催化剂置于反应釜中，于温度为180℃、压力为2.0MPa条件下反应30min；
硝基苯转化率100％，苯胺的选择性>99.9％，催化剂可重复使用195次。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭载体置于稀盐酸溶液中预处理，过滤，将过滤后活性炭载体洗涤至pH≥6后置于双氧水中，于250℃～350℃条件下处理1h～12h，冷却，过滤，洗涤，烘干，得到处理后活性炭载体；
步骤二、将沉淀剂、保护剂和络合剂加入到氯亚铂酸钾溶液中，于50℃～90℃条件下回流0.5h～6h，得到铂络合物前驱体溶液；所述沉淀剂为氨水、尿素、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3或KHCO3；所述保护剂为乙二醇、异丙醇、油酸、聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖中的一种或几种；所述络合剂为酒石酸、水杨酸、酒石酸钠、氨三乙酸三钠或亚硝酸钠；
步骤三、将修饰剂、氧化剂和还原剂加入到步骤二所述铂络合物前驱体溶液中，于120℃～180℃条件下，反应0.5h～2h，得到铂纳米晶混合液；所述修饰剂为油胺、溴化钾、十四烷基三甲基溴化铵或甘氨酸；所述氧化剂为次氯酸钠、双氧水或高锰酸钾；所述还原剂为盐酸联氨、葡萄糖、甲醛、甲酸、甲酸钠、次亚磷酸钠或乙二醇；
步骤四、将步骤一中所述处理后活性炭载体加入到步骤三中所述铂纳米晶混合液中，超声分散后静置，过滤，洗涤，烘干，得到活性炭载铂纳米晶催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述沉淀剂为尿素，所述保护剂为乙二醇和油酸，所述络合剂为酒石酸；步骤三中所述修饰剂为十四烷基三甲基溴化铵，所述还原剂为盐酸联氨，所述氧化剂为双氧水。
3.根据权利要求1或2所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述稀盐酸溶液的浓度为1.0mol/L～3.5mol/L，所述双氧水的浓度为1.65mol/L～6.6mol/L，所述预处理的方法为浸泡或回流，所述浸泡的时间为6h～24h，所述回流的温度为50℃～95℃，回流的时间为2h～24h。
4.根据权利要求1或2所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述沉淀剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的5倍～10倍；步骤二中所述络合剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的6倍～12倍。
5.根据权利要求1或2所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述保护剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量4倍～100倍。
6.根据权利要求1所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中当氧化剂为双氧水时，氧化剂的体积为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的5倍～10倍，铂元素质量单位为g，氧化剂体积单位为mL，当氧化剂为高锰酸钾或次氯酸钠时，氧化剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的0.05倍～0.2倍。
7.根据权利要求1或2所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中所述修饰剂的质量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的0.2倍～1倍。
8.根据权利要求1或2所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤三中所述还原剂的物质的量为氯亚铂酸钾溶液中铂元素质量的5倍～55倍，铂元素质量单位为g，还原剂物质的量单位为mmol。
9.根据权利要求1或2所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤四中所述静置的温度为25℃～60℃，静置的时间为12h～36h；步骤四中所述超声分散的时间为10min～30min，超声强度为1W/cm2～10W/cm2。
10.根据权利要求1或2所述的一种活性炭载铂纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，步骤四所述活性炭载铂纳米晶催化剂中，铂纳米晶的粒径为1.41nm～1.65nm。
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