一種磷改性炭載鈀催化劑及其應用的制作方法

技術特征：

1.一種磷改性炭載鈀催化劑，其通過如下方法制備：

(a)取活性炭進行干燥脫水；所述活性炭中灰份為0.01wt％～5.0wt％，比表面積為500～2000m²/g，孔容為0.5～1.2mL/g；所述活性炭的材質為煤殼、椰質或木質；

(b)將次磷酸鹽加入乙二醇中，攪拌至完全溶解，得到體系A；之后將經過步驟(a)干燥脫水后的活性炭浸沒于體系A中，使得體系A中乙二醇的體積以干燥脫水后活性炭質量計為2～10mL/g，次磷酸鹽中含有的磷元素的質量是干燥脫水后的活性炭質量的0.04％～30.0％，攪拌均勻后，在室溫中靜置1～3天，再在100～150℃下干燥6～12h；然后將此樣品放在石英舟里置于管式爐中，并置換空氣充入化學惰性氣體，隨后在該化學惰性氣體中先以5～15℃/min的升溫速度升溫至350～650℃，然后在終溫溫度下恒溫2～10h，最后在化學惰性氣體中降溫至室溫，得到磷改性炭材料；

(c)配制pH值為0.5～2.0、濃度為0.0001g/mL～0.01g/mL的鈀液；

(d)將經過步驟(b)處理后的活性炭浸沒于步驟(c)得到的鈀液中，所述的鈀液的投料量以其中鈀元素的質量計為干燥脫水后的活性炭質量的0.30％～15.0％，在30～60℃下攪拌浸漬1～6h后，調節pH值為8～10，再加入還原劑于40～85℃下進行還原反應2～8h，之后反應體系過濾，濾餅用去離子水洗滌至中性后真空干燥，得到磷改性炭載鈀催化劑。

2.如權利要求1所述的磷改性炭載鈀催化劑，其特征在于：步驟(b)中，所述磷元素的加入質量是干燥脫水后活性炭質量的0.08％～25.0％。

3.如權利要求1所述的磷改性炭載鈀催化劑，其特征在于：步驟(d)中所述的鈀液的投料量以其中鈀元素的質量計為干燥脫水后載體質量的0.5％～10.0％。

4.如權利要求1所述的磷改性炭載鈀催化劑，其特征在于：步驟(d)中，所述pH值的調節使用堿性物質的水溶液，所述的堿性物質為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨水、氫氧化鉀、碳酸鉀或碳酸氫鉀。

5.如權利要求1所述的磷改性炭載鈀催化劑，其特征在于：步驟(d)中所述的還原劑為抗壞血酸、水合肼、甲酸、甲醛、乙二醇或葡萄糖；所述還原劑的物質的量是鈀液中鈀元素的理論物質的量的1.0～20倍。

6.如權利要求1所述的磷改性炭載鈀催化劑在芳香硝基化合物催化加氫合成芳胺中的應用。

7.如權利要求6所述的應用，其特征在于：所述的芳香硝基化合物的結構如式(I)所示：

式(I)中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅各自獨立為H、Cl、F、CH₃、CH₂CH₃、NO₂、NH₂、OCH₃、OCH₂CH₃、C₆H₅、COOCH₃或C₆Cl_xH_5-x，其中x為1、2、3、4或5。

8.如權利要求6或7所述的應用，其特征在于：所述的應用具體為：

將至少一種芳香硝基化合物和磷改性炭載鈀催化劑投入高壓加氫反應釜內，密閉反應釜，依次用氮氣和氫氣置換空氣和氮氣后開啟攪拌，在溫度為40～200℃、氫氣壓力為0.1～3.0MPa的條件下進行催化加氫反應；當底物轉化率達到100％時停止反應，之后加氫液經后處理得到相應的芳胺化合物。

9.如權利要求8所述的應用，其特征在于：芳香硝基化合物與磷改性炭載鈀催化劑的投料質量比為100：0.1～4。

10.如權利要求8所述的應用，其特征在于：催化加氫反應在無溶劑條件下進行加氫反應；或者在溶劑中進行，所述溶劑為甲醇、乙醇、水、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇中的一種或兩種以上任意比例的混合溶劑。