CN110711576A - 一种提拉法制备钯基催化剂的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：步骤一、将载体材料置于预处理溶液中预处理，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物烘干，得到预处理载体；步骤二、将钯前驱体溶液和预处理载体混合，浸渍，烘干，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；步骤三、将装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中静置后提拉取出，冷却至室温；步骤四、用去离子水洗涤滤网中产物，得到钯基催化剂。此外，本发明还提供一种采用上述方法制备的催化剂催化还原邻硝基甲苯制备邻氨基甲苯的方法。本发明避免了乙二醇缓慢升温还原过程中导致纳米颗粒尺寸不均一的缺陷，通过爆发成核的方式制备得到了纳米颗粒尺寸均一的催化剂。
Description
技术领域
本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种提拉法制备钯基催化剂的方法及应用。
背景技术
在贵金属纳米催化剂的制备研究中，提高催化剂活性是研究热点之一，Wouter S.在研究[Origin and prevention of broad particle size distributions in carbon-supported palladium catalysts prepared by liquid-phase reduction[J].Journalof Catalysis 375(2019):448-455]中指出，制备尺寸均一的贵金属纳米颗粒是解决这一问题的一个有效途径。
在纳米材料的制备中，乙二醇常被用作一种特殊的保护剂和还原剂，但是其还原性往往需要在较高的温度下才能体现出来。从胶体科学的角度看，任何纳米颗粒的生长都会经过成核、生长两个过程，成核过程是获得尺寸均一纳米颗粒中关键的一步。但是，已有的技术方案中，作为还原剂的乙二醇多采用缓慢加热的方式，加热过程中其还原作用慢慢体现，成核所需要的饱和度较生长所需要的饱和度要高，晶核出现慢，饱和度低，成核和生长过程同时存在，随着温度的缓慢升高，会出现多次成核，致使纳米颗粒的生长时间不一致，产品粒度差异变大，不利于构建尺寸均一的纳米颗粒。而且，在利用乙二醇的还原性还原贵金属时，虽然可以通过乙二醇和钯离子络合来控制其粒径和形貌，但是由于反应是在高温条件下进行，很难控制乙二醇与钯离子络合的稳定性，达到控制活性组分粒径分布的目的。
提拉法常常被作为一种晶体生长的方法而应用于制备高纯晶体领域，比如用于制备半导体纳米晶，但是在催化剂制备领域，未曾有相关报道。
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，提供一种提拉法制备钯基催化剂的方法及应用，本发明避免了因乙二醇缓慢升温还原导致钯基催化剂出现纳米颗粒尺寸不均一的缺陷，通过爆发成核的方式制备得到钯基催化剂，催化剂纳米颗粒尺寸均匀，分散性良好，在催化还原邻硝基甲苯制备邻氨基甲苯反应中，具有高的催化性能，收率最高达到99.5％。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将载体材料置于预处理溶液中预处理，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物烘干，得到预处理载体；
步骤二、将钯前驱体溶液和步骤一中所述预处理载体混合，浸渍，烘干，得到预处理催化剂，将所述预处理催化剂装入滤网；
步骤三、将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中静置10min～60min后提拉取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的温度为120℃～180℃；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
上述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述预处理溶液的质量为载体材料质量的10倍～20倍，所述预处理溶液为质量浓度为1％～20％的硝酸溶液、质量浓度为1％～20％的氢氧化钠溶液、质量浓度为1％～20％的氨水或去离子水。
上述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述载体材料为粒径为20目～40目的活性炭或粒径为3mm～5mm的氧化铝，所述活性炭的形状为片状或颗粒状，所述氧化铝的形状为球形或齿形。
上述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述预处理的时间为1h～24h，所述预处理的方法为浸泡或煮沸。
上述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤一和步骤二中所述烘干均为在温度为120℃烘箱中烘至含水量≤1％。
上述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤二中所述浸渍的时间为1h～24h，所述浸渍为静置浸渍。
上述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤二中所述钯前驱体为氯化钯、硝酸钯或氯亚钯酸钾。
上述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤三中所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的10倍～50倍。
上述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤三中所述静置的时间为20min～40min，所述乙二醇的温度为140℃～160℃。
此外，本发明还提供一种采用上述方法制备的催化剂催化还原邻硝基甲苯制备邻氨基甲苯的方法，其特征在于，包括以下步骤：将邻硝基甲苯、甲醇和催化剂加入到高压反应器中，在温度为40℃，氢气压力为0.8MPa条件下反应，得到邻氨基甲苯；所述甲醇的质量为邻硝基甲苯质量的5倍，所述催化剂的质量为邻硝基甲苯质量的0.2％。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用将装有预处理催化剂的滤网置于高温乙二醇中静置，然后提拉取出的方法制备钯基催化剂，避免了因乙二醇缓慢升温还原导致钯基催化剂出现纳米颗粒尺寸不均一的缺陷，通过爆发成核的方式制备得到的钯基催化剂，纳米颗粒尺寸均匀，分散性良好，在催化还原邻硝基甲苯制备邻氨基甲苯反应中，具有高的催化性能，收率最高达到99.5％。
2、本发明将提拉法应用在催化剂的制备中，作为一种新的制备钯基催化剂的发明构思，相对于常规的乙二醇法制备纳米颗粒催化剂，可避免乙二醇法中由于乙二醇频繁升温和降温而造成的能耗的增加，此外，乙二醇升温后可连续使用，在降低能耗的基础上提高生产效率。
3、本发明在乙二醇中静置的温度为120℃～180℃，时间为10min～60min，利用高温乙二醇的还原性，浸渍还原预处理催化剂中的贵金属钯，高温乙二醇与活性钯离子稳定络合，贵金属活性组分粒径均匀、分散性良好，同时，还可以降低能源消耗，更容易进行生产和操作。
4、本发明优选载体为粒径为20目～40目的片状活性炭或颗粒状活性炭，或者粒径为3mm～5mm的球形氧化铝或齿型氧化铝，优选预处理的方法为浸泡或煮沸，利用小粒径载体材料具有的较大比表面积可以提高负载活性组分分散性的特点，防止负载的贵金属活性组分颗粒团聚，进一步提高所负载贵金属活性组分的分散均匀性。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的钯基催化剂的透射电镜图片。
具体实施方式
实施例1
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为20目的颗粒状活性炭置于质量浓度为10％的硝酸溶液中浸泡24h，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；硝酸溶液的质量为颗粒状活性炭质量的10倍；
步骤二、将计量比的氯化钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍2h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网，所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至140℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在140℃的乙二醇中静置浸渍30min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的20倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂的透射电镜图片见图1，由图1可知，钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
对比例1
本对比例制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为20目的颗粒状活性炭置于质量浓度为10％的硝酸溶液中浸泡24h，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；硝酸溶液的质量为颗粒状活性炭质量的10倍；
步骤二、将计量比的氯化钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍2h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂；
步骤三、将步骤二所述预处理催化剂加入到乙二醇中，得到混合物，将混合物加热到140℃，保持30min，冷却，过滤，洗涤截留物，得到钯基催化剂；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的20倍。
实施例2
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为40目的片状活性炭置于质量浓度为10％的硝酸溶液中浸泡24h，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；硝酸溶液的质量为片状活性炭质量的20倍；
步骤二、将计量比的硝酸钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍12h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至160℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在160℃的乙二醇中静置浸渍40min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的50倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
对比例2
本对比例制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为40目的片状活性炭置于质量浓度为10％的硝酸溶液中浸泡24h，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；硝酸溶液的质量为片状活性炭质量的20倍；
步骤二、将计量比的硝酸钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍12h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂；
步骤三、将步骤二所述预处理催化剂加入到乙二醇中，得到混合物，将混合物加热到160℃，保持40min，冷却，过滤，洗涤截留物，得到钯基催化剂；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的50倍。
实施例3
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为3mm的球形氧化铝置于去离子水中煮沸1h，晾至室温，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；煮沸球形氧化铝用去离子水的质量为球形氧化铝质量的20倍；
步骤二、将计量比的氯化钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍24h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为40目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至140℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在140℃的乙二醇中静置浸渍60min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的20倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
对比例3
本对比例制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为5mm的球形氧化铝置于去离子水中煮沸1h，晾至室温，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；煮沸球形氧化铝用去离子水的质量为球形氧化铝质量的20倍；
步骤二、将计量比的氯化钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍24h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂；
步骤三、将步骤二所述预处理催化剂加入到乙二醇中，得到混合物，将混合物加热到140℃，保持60min，冷却，过滤，洗涤截留物，得到钯基催化剂；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的20倍。
实施例4
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为4mm的齿形氧化铝置于去离子水中煮沸1h，晾至室温，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；煮沸齿形氧化铝用去离子水的质量为齿形氧化铝质量的10倍；
步骤二、将计量比的氯亚钯酸钾溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍8h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为40目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至150℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在150℃的乙二醇中静置浸渍60min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的50倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
对比例4
本对比例制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为3mm的齿形氧化铝置于去离子水中煮沸1h，晾至室温，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；煮沸齿形氧化铝用去离子水的质量为齿形氧化铝质量的10倍；
步骤二、将计量比的氯亚钯酸钾溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍8h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂；
步骤三、将步骤二所述预处理催化剂加入到乙二醇中，得到混合物，将混合物加热到150℃，保持60min，冷却，过滤，洗涤截留物，得到钯基催化剂；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的50倍。
实施例5
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为20目的片状活性炭置于质量浓度为1％的硝酸溶液中浸泡24h，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；硝酸溶液的质量为片状活性炭质量的10倍；
步骤二、将计量比的硝酸钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍1h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至160℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在160℃的乙二醇中静置浸渍30min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的50倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
实施例6
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为40目的颗粒状活性炭置于质量浓度为20％的硝酸溶液中浸泡12h，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；硝酸溶液的质量为颗粒状活性炭质量的15倍；
步骤二、将计量比的氯化钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍1h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至150℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在150℃的乙二醇中静置浸渍20min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的20倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
实施例7
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为30目的片状活性炭置于质量浓度为1％的氨水中浸泡24h，晾至室温，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；氨水的质量为片状活性炭质量的20倍；
步骤二、将计量比的氯亚钯酸钾溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍8h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至150℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在150℃的乙二醇中静置浸渍10min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的50倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
实施例8
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为40目的片状活性炭置于质量浓度为质量浓度为20％的氨水中浸泡12h，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；氨水的质量为片状活性炭质量的10倍；
步骤二、将计量比的硝酸钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍12h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至160℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在160℃的乙二醇中静置浸渍10min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的10倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
实施例9
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为30目的颗粒状活性炭置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中浸泡24h，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；氢氧化钠溶液的质量为颗粒状活性炭质量的15倍；
步骤二、将计量比的氯化钯溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍24h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至120℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在120℃的乙二醇中静置浸渍30min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的20倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
实施例10
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为40目的颗粒状活性炭置于质量浓度为20％的氢氧化钠溶液中浸泡12h，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；氢氧化钠溶液的质量为颗粒状活性炭质量的10倍；
步骤二、将计量比的氯亚钯酸钾溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍8h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至180℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在180℃的乙二醇中静置浸渍10min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的10倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
实施例11
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为30目的片状活性炭置于质量浓度为1％的氢氧化钠溶液中浸泡24h，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；氢氧化钠溶液的质量为片状活性炭质量的20倍；
步骤二、将计量比的氯亚钯酸钾溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍8h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至120℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在120℃的乙二醇中静置浸渍30min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的50倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
实施例12
本实施例提拉法制备钯基催化剂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为20目的片状活性炭置于质量浓度为10％的氨水中浸泡20h，用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理载体；氨水的质量为片状活性炭质量的15倍；
步骤二、将计量比的氯亚钯酸钾溶液和步骤一中所述预处理载体混合，常温静置浸渍8h后，置于120℃烘箱中烘干至含水量≤1％，得到预处理催化剂，将预处理催化剂装入滤网；所述滤网为目数为80目的耐高温滤网；
步骤三、将乙二醇置于敞口容器中，加热至120℃，将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中，乙二醇浸没所述预处理催化剂，待滤网中预处理催化剂在120℃的乙二醇中静置浸渍60min，提拉滤网，将装有预处理催化剂的滤网从乙二醇中取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的50倍；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
本实施例制备的钯基催化剂粒径均匀，分散性良好。
实施例13
将实施例1～12和对比例1～4的催化剂用于催化还原邻硝基甲苯制备邻氨基甲苯，包括以下步骤：
步骤一、将50g邻硝基甲苯、250g甲醇和0.1g催化剂加入到高压反应器中；所述催化剂中，Pd的质量百分含量均为5％；
步骤二、向高压反应器中通入氮气至0.1MPa，置换反应釜中空气，置换三次，再通入氢气置换反应釜中氮气，置换三次，继续通入氢气至压力为0.8MPa，控制反应温度为40℃，氢气压力为0.8MPa，反应150min，得到邻氨基甲苯，反应结果见表1。
表1催化还原邻硝基甲苯制备邻氨基甲苯的反应结果
根据表1可知，相对于对应对比例，采用本发明的方法制备的钯基催化剂，在催化还原邻硝基甲苯制备邻氨基甲苯反应中，均表现出明显高的催化性能，收率最高达到99.5％。针对不同催化剂载体材料，采用本发明的方法均能够制备得到纳米颗粒尺寸均一、具有更高催化性能的钯基催化剂。
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)
1.一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将载体材料置于预处理溶液中预处理，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，将截留物烘干，得到预处理载体；
步骤二、将钯前驱体溶液和步骤一中所述预处理载体混合，浸渍，烘干，得到预处理催化剂，将所述预处理催化剂装入滤网；
步骤三、将步骤二中装有预处理催化剂的滤网置于乙二醇中静置10min～60min后提拉取出，将取出后的装有预处理催化剂的滤网冷却至室温；所述乙二醇的温度为120℃～180℃；
步骤四、用去离子水洗涤步骤三冷却后滤网中产物，得到钯基催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述预处理溶液的质量为载体材料质量的10倍～20倍，所述预处理溶液为质量浓度为1％～20％的硝酸溶液、质量浓度为1％～20％的氢氧化钠溶液、质量浓度为1％～20％的氨水或去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述载体材料为粒径为20目～40目的活性炭或粒径为3mm～5mm的氧化铝，所述活性炭的形状为片状或颗粒状，所述氧化铝的形状为球形或齿形。
4.根据权利要求1所述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤一中所述预处理的时间为1h～24h，所述预处理的方法为浸泡或煮沸。
5.根据权利要求1所述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤一和步骤二中所述烘干均为在温度为120℃烘箱中烘至含水量≤1％。
6.根据权利要求1所述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤二中所述浸渍的时间为1h～24h，所述浸渍为静置浸渍。
7.根据权利要求1所述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤二中所述钯前驱体为氯化钯、硝酸钯或氯亚钯酸钾。
8.根据权利要求1所述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤三中所述乙二醇的质量为步骤一所述预处理载体质量的10倍～50倍。
9.根据权利要求1所述的一种提拉法制备钯基催化剂的方法，其特征在于，步骤三中所述静置的时间为20min～40min，所述乙二醇的温度为140℃～160℃。
10.一种采用如权利要求1所述方法制备的催化剂催化还原邻硝基甲苯制备邻氨基甲苯的方法，其特征在于，包括以下步骤：将邻硝基甲苯、甲醇和催化剂加入到高压反应器中，在温度为40℃，氢气压力为0.8MPa条件下反应，得到邻氨基甲苯；所述甲醇的质量为邻硝基甲苯质量的5倍，所述催化剂的质量为邻硝基甲苯质量的0.2％。
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