CN116459857B - 一种高选择性催化剂Co/NS800及其制备方法和在非均相体系中选择性加氢对氯硝基苯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高选择性催化剂Co/NS800及其制备方法和在非均相体系中选择性加氢对氯硝基苯的方法，属于催化加氢领域。该催化剂以四水合乙酸钴为钴源，N,S共掺杂的碳为载体，采用浸渍法在N,S共掺杂的碳上负载活性金属，放在管式炉中氢气还原，得到催化剂Co/NS800，然后分散在溶剂中，以氢气为氢源，催化对氯硝基苯选择性加氢。其中负载量为5％的Co/NS800催化剂具有较好的催化性能，在氢气压力3MPa、温度80℃、反应12h时，对氯硝基苯的转化率达到100％，选择性达到了99.9％以上。该制备方法成本低廉、催化加氢转化率高，目标产物选择性高，且易于分离具有产业化前景。
Description
技术领域
本发明属于催化加氢领域，具体涉及一种高选择性催化剂Co/NS800及其制备方法和在在非均相体系中选择性加氢对氯硝基苯的方法。
背景技术
对氯苯胺，分子式为C6H6ClN，是一种黄色晶体，相对分子量127.6，溶点为68℃，沸点为232℃，可溶于热水、乙醇、甲醇、乙醚等溶剂。对氯苯胺是一类重要的有机中间体，被广泛应用于染料、橡胶、农药和医药等精细化学品的合成。
对氯苯胺通常由对氯硝基苯还原制得。主要包括电化学还原法、非氢还原剂还原法和催化加氢法。电化学还原法可分为直接和间接还原两种方法。在直接还原法中，电子起还原作用；间接还原法中，还原后的金属起还原作用。该方法反应条件温和、操作简单、环境友好；但是其能耗大、需要在特定的反应器中进行，因此尚未实现工业化。非氢还原剂还原法即还原剂不选择氢气，而是选用其它具有还原性的物质如硼氢化物、肼、CO等来还原对氯硝基苯制备对氯苯胺，但是由于其高昂的成本限制其在工业上的应用。
催化加氢法还原剂是氢气，并且得到的产品质量好、收率高、后处理简单且环境友好，因此催化加氢法被广泛应用于对氯苯胺的工业生产中。但是催化加氢过程中可能存在加氢脱氯的问题，因此开发高活性和高选择性的催化剂一直备受关注。
贵金属催化剂由于其活性高、反应条件温和等优点在催化加氢法中占有重要位置，主要包括Pt、Pd、Au和Ir等。近些年来国内外众多化学工作者开发出许多催化效果优异的贵金属催化剂，Liu等人通过将Pt纳米颗粒固定在ACF上制备了Pt/ACF催化剂，并将该催化剂应用于对氯硝基苯加氢反应中，在较温和的反应条件下，对氯苯胺的产率达到了100％，表明Pt/ACF催化剂具有优异的催化性能。与此同时该过程环境友好，符合绿色化工发展趋势。胡义波等人成功制备了核壳催化剂Pd@SiO2，并将其应用于硝基苯加氢反应中，实验结果表明该催化剂表现出较好的催化活性以及稳定性，但是对目标产物的选择性较低。Corma等人制备了Au/TiO2催化剂催化硝基苯选择性加氢，当硝基与羰基、双键、氰基共存时，Au/TiO2可选择性将硝基还原为氨基，且不还原其它官能团。由上述实例可以看出，贵金属催化剂具有较高的活性，但是其高昂的价格限制了其在工业上的应用。
非贵金属Fe、Co、Ni和Cu，由于地球中含量高，活性较高，价格低廉等优点，被广泛应用在对氯硝基苯选择性加氢反应中。Masazumi等人制备了Cu/SiO2催化剂，并应用在硝基苯选择性加氢中，在温度为373K，氢气压力3MPa的条件下反应1h，硝基苯的转化率为8.7％，苯胺的收率为8.6％，TOF值仅为0.02h-1。Raneynickel催化剂可以催化卤代硝基苯的选择性加氢反应，但需要抑制剂来抑制脱卤现象。Beller及其团队制备了Cooxide-N/C催化剂可以在383K和氢气压力为5MPa的条件下选择性催化卤代硝基苯为对应的卤代苯胺。但是由上述实例可以看出非贵金属催化剂反应条件苛刻，且活性较低，因此亟待开发高效绿色的非贵金属基催化剂。
载体与活性金属之间的相互作用对催化剂的催化性能具有重要影响。在对氯硝基苯加氢领域中常用载体包括Al2O3、MgO、TiO2、ZrO2、活性炭以及碳纳米管等。近年来，碳基催化剂由于其来源丰富、价格低、高比表面积、环境友好等优势而备受关注。但是碳表面的电子分布均匀，金属锚定不稳，故需要掺杂杂原子(N，S，P和B等)改变碳表面电子效应，增加缺陷位点，更好地锚定金属。同时，这些缺陷位点可以促进对氯硝基苯的吸附和氢气的解离，从而更好地催化对氯硝基苯选择性加氢。共掺杂就是在掺杂一种杂原子的基础上，引入另一种杂原子，引入原子可以为N，S，P和B等。共掺杂的意义在于可以进一步提升催化剂的催化性能。
总之，催化加氢法制备对氯苯胺是最适用的方法，因此开发杂原子掺杂的碳负载非贵金属基催化剂，用来高效地催化对氯硝基苯选择性加氢制备对氯苯胺，具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有催化加氢技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高选择性催化剂Co/NS800及其制备方法，以及在非均相体系中选择加氢对氯硝基苯的方法。该制备方法成本低廉、催化加氢转化率高，目标产物选择性高，且易于分离具有产业化前景。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案。
本发明的目的之一，是提供一种高选择性催化剂Co/NS800，Co负载在N,S共掺杂的碳载体上，其中Co的负载量是该催化剂的2～7.5wt％。
本发明进一步的优选方案，Co的负载量是该催化剂的5wt％。
对于Co/NS800催化剂中，Co的负载量表示的方法，在本文后续的内容中直接简写为2～7.5％，其含义在本文中与记载的2～7.5wt％含义相同。
本发明的另一个目的是，提供该高选择性催化剂Co/NS800的制备方法，其具体步骤如下：
(1)以2-氨基噻唑为碳源、氮源和硫源，ZnCl2为溶剂和催化剂，在惰性气氛下790～810℃煅烧，然后用体积分数为35％的HCl溶液进行洗涤8～10次，并在60～100℃的干燥箱中进行烘干干燥，得到合成的N,S共掺杂的碳；
(2)以四水合乙酸钴为钴源，N,S共掺杂的碳为载体，采用浸渍法制备得到未还原的催化剂Co/NS800；
(3)将未还原的催化剂Co/NS800，放入氢气氛围的管式炉中进行加热还原，加热温度在500℃，加热时间在2h，自然冷却至室温，得到Co/NS800。
本发明的高选择性催化剂Co/NS800选择性加氢对氯硝基苯的具体步骤如下：
(1)选取不锈钢高压反应釜，插入玻璃容器作为反应釜内衬；
(2)称取催化剂Co/NS800于高压反应釜内，再称取对氯硝基并溶于甲醇溶剂中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内；
(3)在密封反应釜后，用压力为0.9～1.1MPa的氢气冲洗三次，在室温下将氢气压力维持在0.9～1.1MPa，并检查反应釜气密性；
(4)先加热反应釜，继续通入氢气至2.9～3.1MPa，维持反应釜内的温度和压力；
(5)待反应结束，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0，完成反应过程。
优选的，上述步骤(4)中，反应釜内的加热温度为78～82℃。
优选的，上述步骤(4)中，反应釜内温度和压力的时间为2.9～3.1h。
本发明提供了高选择性催化剂Co/NS800在非均相体系中催化对氯硝基苯选择性加氢的应用，经实验证明，负载量为5％的Co/NS800催化剂，在对氯硝基苯的转化率为100％时，对氯苯胺的选择性大于99.9％。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)本发明采用浸渍法，制备的Co/NS800，其以非贵金属作为活性相，杂原子掺杂的碳作为载体，极大的减少了成本，且绿色环保；
2)本发明制备方法制备的催化剂5％Co/NS800具有较好的催化性能；在氢气压力3MPa、温度80℃、反应12h、催化剂50mg的反应条件下，对氯硝基苯0.5g的转化率为100％时，选择性达到了99.9％以上。
附图说明
图1是5％Co/NS800的X射线衍射分析图；
由图1中可以看出在大约2θ＝26°有一个宽峰，对应于晶体平面的碳峰(002)，且在2θ＝44,51,75°三个尖锐的峰对应于金属Co。
图2是5％Co/NS800的1μm扫描电镜图；
由图2中可以看出载体的多层孔道结构，Co纳米颗粒均匀的负载在载体上。
图3是5％Co/N800的X射线衍射分析图；
由图3中可以看出在大约在2θ＝44,51,75°三个尖锐的峰对应于金属Co。
图4是5％Co/N800的5μm扫描电镜图；
由图4中可以看出载体具有较多孔道，Co纳米颗粒均匀的负载在载体上。
图5是5％Co/SPC600的X射线衍射分析图；
由图5中可以看出在大约2θ＝26°有一个宽峰，对应于晶体平面的碳峰(002)，且在2θ＝44,51,75°三个尖锐的峰对应于金属Co。
图6是5％Co/S600的1μm扫描电镜图；
由图6中可以看出载体表面孔道较小，Co纳米颗粒均匀的负载在载体上。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
本发明以Co被负载在N,S共掺杂的碳上的比例为实施例，以Co被负载在单独含有N或S掺杂的碳载体上为对比例，来检测产品的性能和参数，确定产品的最佳性能。
实施例一：2％Co/NS800在对氯硝基苯催化加氢中的应用
本发明得到的N,S共掺杂的碳负载金属Co催化剂2％Co/NS800的应用，其性能测试如下：
性能测试在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬；称取50mg的催化剂2％Co/NS800于高压反应釜内、再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针吸取0.4μL注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为6.8％，对氯苯胺的选择为83.1％。
实施例二：3.5％Co/NS800在对氯硝基苯催化加氢中的应用
本发明得到的N,S共掺杂的碳负载金属Co催化剂3.5％Co/NS800的应用，其性能测试如下：
性能测试在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬。称取50mg的催化剂3.5％Co/NS800于高压反应釜内、再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针吸取0.4μL注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为27.5％，对氯苯胺的选择性为98.3％。
实施例三：5％Co/NS800在对氯硝基苯催化加氢中的应用
本发明本发明得到的N,S共掺杂的碳负载金属Co催化剂5％Co/NS800的应用，其性能测试如下：
在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬。称取50mg的催化剂5％Co/NS800于高压反应釜内、再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针吸取0.4μL注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为34.0％，对氯苯胺的选择性达到99.9％以上。
实施例四：7.5％Co/NS800在对氯硝基苯催化加氢中的应用
本发明得到的N,S共掺杂的碳负载金属Co催化剂7.5％Co/NS800的应用，其性能测试如下：
性能测试在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬。称取50mg的催化剂7.5％Co/NS800于高压反应釜内、再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针吸取0.4μL注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为15.8％，对氯苯胺的选择性为94.1％。
对比例一：5％Co/N800在对氯硝基苯催化加氢中的应用
本发明得到的N掺杂的碳负载金属Co催化剂5％Co/N800的应用，其性能测试如下：
性能测试在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬。称取50mg的催化剂5％Co/N800于高压反应釜内、再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针吸取0.4μL注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为4.2％，对氯苯胺的选择性为80.7％。
对比例二：5％Co/S600在对氯硝基苯催化加氢中的应用
由于S掺杂的碳负载金属Co催化剂，能烧出产品的最高温度就是600℃，在800℃时烧不出任何产物，因此该实施例只能提供Co/S600的对比实施例。
本发明得到的S掺杂的碳负载金属Co催化剂5％Co/S600的应用，其性能测试如下：
性能测试在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬。称取50mg的催化剂5％Co/S600于高压反应釜内、再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针在澄清液中吸取0.4μL反应液并注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为1.0％，对氯苯胺的选择性为34.4％。
对比例三：5％Fe/NS800在对氯硝基苯催化加氢中的应用
本发明得到的N,S共掺杂的碳负载金属Fe催化剂5％Fe/NS800的应用，其性能测试如下：
性能测试在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬。称取50mg的催化剂5％Fe/NS800于高压反应釜内、再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针吸取0.4μL注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为1.5％，对氯苯胺的选择性为38.1％。
对比例四：5％Ni/NS800在对氯硝基苯催化加氢中的应用
本发明得到的N,S共掺杂的碳负载金属Ni催化剂5％Ni/NS800的应用，其性能测试如下：
性能测试在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬。称取50mg的催化剂5％Ni/NS800于高压反应釜内，再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针吸取0.4μL注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为5.6％，对氯苯胺的选择性为78.1％。
对比例五：5％Cu/NS800在对氯硝基苯催化加氢中的应用
本发明得到的N,S共掺杂的碳负载金属Cu催化剂5％Cu/NS800的应用，其性能测试如下：
性能测试在一个200mL的不锈钢高压反应釜中进行，并插入玻璃容器作为反应釜内衬。称取50mg的催化剂5％Cu/NS800于高压反应釜内，再称取对氯硝基苯0.5g和甲醇30mL，并将对氯硝基苯溶于甲醇中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内，在密封反应器后，用氢气(1MPa)冲洗三次，在室温下将氢气压力提高1MPa，并检查气密性。检查完气密性后，将磁子转速调制500rpm，将反应釜温度升至80℃时，再通入氢气直至压力达到3MPa，开始计时。待反应3h后，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0MPa。
将反应液过滤后，用微量进液针吸取0.4μL注射到气相色谱中。其中气相色谱氢气流量设为50～80mL/min，空气流量为200～300mL/min，载气流量为3～5mL/min。进样温度设置为280.0℃，柱炉温度设置为130.0℃，FID温度设置为280.0℃。以正十二烷为内标，用气相色谱法计算转化率和选择性。
在氢气压力3MPa、温度80℃、反应3h、催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g的反应条件下，该催化剂转化率为3％，对氯苯胺的选择性为64.2％。
四个实施例及五个对比例的催化剂产品对氯硝基苯转化率和对氯苯胺的选择性测试结果如表1、表2和表3所示。
表1：不同杂原子掺杂的载体对活性的影响
从表1可以看出，不同杂原子掺杂的载体对活性的影响很大，N,S共掺杂的载体能够显著提升催化剂的活性和对氯苯胺选择性。
表2：不同负载量对催化活性的影响
反应条件：催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g，甲醇30mL，温度80℃，氢气压力3MPa，反应时间3h。
从表2可以看出，Co的负载量对催化剂活性影响很大，当金属负载量含量从2％～7.5％时，对氯硝基苯的转化率和对氯苯胺的选择性先升高后降低，呈火山形趋势，在负载量为5％时，在如上反应条件下转化率最高达到了34.0％且选择性大于99.9％。
表3：不同金属对催化活性的影响
反应条件：催化剂50mg，对氯硝基苯0.5g，甲醇30mL，温度80℃，氢气压力3MPa，反应时间3h。
从表3可以看出，不同金属对催化剂的活性影响很大，当负载金属为Co且负载量为5％时，催化剂活性显著高于负载其它非贵金属的催化剂。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非用来限制本发明。但凡依本发明内容所做的均等变化与修饰，都为本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高选择性催化剂Co/NS800，其特征在于，Co负载在N,S共掺杂的碳载体上，其中Co的负载量是该催化剂的2～7.5wt％；
该高选择性催化剂Co/NS800的制备方法如下：
(1)以2-氨基噻唑为碳源、氮源和硫源，ZnCl2为溶剂和催化剂，混合均匀，在惰性气氛下790～810℃煅烧，然后用体积分数为35％的HCl溶液洗涤8～10次，并在60～100℃的干燥箱中烘干干燥，得到合成的N,S共掺杂的碳；
(2)以四水合乙酸钴为钴源，N,S共掺杂的碳为载体，采用浸渍法制备得到未还原的催化剂Co/NS800；
(3)将未还原的催化剂Co/NS800，放入氢气氛围的管式炉中进行加热还原，加热温度在500℃，加热时间在2h，自然冷却至室温，得到Co/NS800。
2.根据权利要求1所述的高选择性催化剂Co/NS800，其特征在于，Co的负载量是该催化剂的5wt％。
3.一种如任一权利要求1～2所述的高选择性催化剂Co/NS800在非均相体系中选择性加氢对氯硝基苯的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)选取不锈钢高压反应釜，插入玻璃容器作为反应釜内衬；
(2)称取催化剂Co/NS800于高压反应釜内，再称取对氯硝基并溶于甲醇溶剂中，超声分散均匀后将混合液放于高压反应釜内；
(3)在密封反应釜后，用压力为0.9～1.1MPa的氢气冲洗三次，在室温下将氢气压力维持在0.9～1.1MPa，并检查反应釜气密性；
(4)先加热反应釜，继续通入氢气至2.9～3.1MPa，维持反应釜内的温度和压力；
(5)待反应结束，冷却至室温后，打开高压反应釜的气阀，放出氢气直至压力为0，完成反应过程。
4.根据权利要求3所述的高选择性催化剂Co/NS800在非均相体系中选择性加氢对氯硝基苯的方法，其特征在于，步骤(4)中，反应釜内的加热温度为78～82℃。
5.根据权利要求3所述的高选择性催化剂Co/NS800在非均相体系中选择性加氢对氯硝基苯的方法，步骤(4)中，反应釜内温度和压力的维持时间为2.9～3.1h。
6.如权利要求3所述的高选择性催化剂Co/NS800在非均相体系中催化对氯硝基苯选择性加氢的应用，其特征在于，负载量为5％的Co/NS800催化剂在对氯硝基苯转化率为100％时，对氯苯胺的选择性＞99.9％。
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