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硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚的绿色清洁工艺

赵利军 , 程海洋 , 王承学 , 赵凤玉

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.09.150112

对氨基苯酚是一种重要的化工原料及医药中间体.由硝基苯合成对氨基苯酚具有明显的原料优势,并且具有流程短、能耗低等优点;但该方法通常以传统液体强酸为催化剂,存在设备腐蚀、需要用碱中和反应后的残余酸,产生大量盐固体废弃物等问题.因此,开发硝基苯加氢合成对氨基苯酚的绿色工艺具有重要的意义,也是近年研究的热点.现阶段的研究主要集中在开发可替代传统液体酸的催化剂,如固体酸、酸性离子液体、路易斯酸、二氧化碳-水以及固体酸负载金属纳米粒子双效催化剂等,并取得了较大的进展.本文主要综述和评价如上绿色酸催化体系中硝基苯加氢合成对氨基苯酚的最新进展并对其未来发展进行了展望.

关键词: 硝基苯 , 对氨基苯酚 , 选择性加氢 , 固体酸 , 酸性离子液体 , 路易斯酸 , CO2-H2O体系

硝基苯电化学还原合成对氨基苯酚过程中被污染离子膜的清洗再生

赵建宏 , 徐海升 , 杨许召 , 王留成 , 宋成盈 , 王福安

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2006.04.013

对电还原硝基苯(NB)合成对氨基苯酚(PAP)过程中受到污染的Nafion425型阳离子交换膜进行了清洗再生研究.筛选出的较佳清洗剂成分是:脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠(AES)、十二烷基磺酸钠(ABS)、脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸单酯磺酸二钠(R-3)、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)、烷基多糖苷(APG-10)、Tween-60及异丙醇,质量分数分别为:0.15,0.17,0.10,0.05,0.10,0.02及0.05,余量为水;其在线清洗适宜工艺条件为:清洗剂稀释倍数为300,清洗温度60℃,清洗液pH值10~11,清洗时间2~2.5 h.实验结果表明,清洗后的膜电阻降为4.8 Ω/cm2左右,与新膜基本相同,膜强度基本不变,扫描电镜(SEM)观察显示其表面形貌与新膜也几乎相同,用于电合成PAP的槽电压降为3.03V左右,与新膜相关数据十分接近.

关键词: 膜污染 , 膜清洗 , Nafion膜 , 对氨基苯酚 , 电合成 , 离子膜

新型Ni/TiO2催化剂用于对硝基苯酚催化加氢

王海棠 , 朱银华 , 杨祝红 , 刘金龙 , 孙庆杰 , 陆小华 , 冯新

催化学报

以介孔氧化钛晶须为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni/TiO2催化剂,通过扫描电镜、X射线衍射、N2吸附脱附、热重分析和程序升温还原技术对催化剂及其前驱体进行了表征,考察了催化剂中Ni含量及焙烧和还原温度对催化剂催化对硝基苯酚加氢反应性能的影响.结果表明,Ni/TiO2催化剂不仅具有晶须状形貌和高结晶度的锐钛晶型,还保持了高比表面积和介孔结构.随着Ni/TiO2催化剂中镍负载量的增加,对硝基苯酚转化率逐渐增加,当镍负载量超过10%时,催化剂活性和选择性没有明显变化.当镍负载量为10%,焙烧和还原温度分别为500和450 ℃时,Ni/TiO2催化剂的加氢活性最佳,是Raney Ni的4倍.该催化剂循环使用7次后未发现明显失活.

关键词: 介孔氧化钛晶须 , , 负载型催化剂 , 对硝基苯酚 , 催化加氢 , 对氨基苯酚

壳聚糖-钯催化剂用于对硝基苯酚的催化加氢

李莉 , 王元瑞 , 于宝洁 , 张龙

贵金属 doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2003.02.002

探讨了用于对硝基苯酚加氢的催化剂-Pd-壳聚糖的制备方法和在常温常压下用该催化剂催化对硝基苯酚加氢反应制对氨基苯酚(PAP)的合成路线,并探讨了催化剂制备方法和加氢反应条件对产物收率的影响.在适宜的反应条件下,PAP的收率可以达到92%,质量标准符合医药级.通过与其他用于制PAP的催化剂相比较,Pd-壳聚糖催化剂具有良好的研究与应用前景.

关键词: 催化化学 , 对氨基苯酚 , 催化加氢 , 氯化钯 , 壳聚糖

焙烧及还原温度对对硝基苯酚加氢合成对氨基苯酚Ni/TiO2催化剂性能的影响

尹红伟 , 陈吉祥 , 张继炎

催化学报

采用等体积浸渍法制备了Ni/TiO2催化剂,考察了焙烧和还原温度对其结构及催化对硝基苯酚加氢合成对氨基苯酚反应性能的影响,利用X射线衍射、程序升温还原及H2化学吸附等方法对催化剂进行了表征. 结果表明, 923 K以下焙烧制备的催化剂中镍物种主要以与载体相互作用不同的NiO形式存在,随着焙烧温度的升高,催化剂中NiO与TiO2间的相互作用增强. 经723 K还原后,随焙烧温度升高,催化剂的H2化学吸附量减小,而923 K焙烧的催化剂具有较佳的加氢反应性能,这与金属镍和TiOx(x<2)的协同作用有关. 对于923 K焙烧的催化剂,当还原温度较低时, NiO还原不完全,金属镍与TiOx的相互作用较弱,催化剂活性较低; 当还原温度过高时,镍晶粒发生烧结,并且催化剂的镍活性表面因镍与TiOx的相互作用增强而减小,从而导致催化剂活性降低,适宜的还原温度为673 K. 当Ni/TiO2催化剂具有适宜的镍活性表面及适宜的金属镍与TiOx相互作用时,金属镍与TiOx的协同对-NO2的加氢活化最为有利.

关键词: , 二氧化钛 , 负载型催化剂 , 对硝基苯酚 , 催化加氢 , 对氨基苯酚

硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚

刘竹青 , 胡爱林 , 王公英

催化学报

研究了SiO2,ZSM-5,活性炭,γ-Al2O3及改性γ-Al2O3载体、催化剂的制备方法、还原温度及添加剂等对硝基苯催化加氢制对氨基苯酚反应的影响.以改性γ-Al2O3为载体时PAP收率可达83%.以ZSM-5为载体,催化剂的最佳还原温度为200℃,PAP收率为75%.以Pt/γ-Al2O3为催化剂时,添加剂MgCl2可将反应中PAP收率提高近10%.

关键词: 铂催化剂 , 硝基苯 , 催化加氢 , 对氨基苯酚 , 分子重排作用

Ni/SiO2和SO3H-C/SBA-15复合催化剂上硝基苯加氢制对氨基苯酚

白玉婷 , 朱学成 , 张利雄 , 徐南平

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2013.20846

将Ni/SiO2催化剂与磺酸功能化的C/SBA-15固体酸(SO3H-C/SBA-15)混合用于催化硝基苯制对氨基苯酚的反应,考察了二者的质量比、反应压力和温度、搅拌速度和反应时间等对反应性能的影响,采用X射线衍射、H2程序升温脱附、透射电镜、N2吸附-脱附、红外光谱和热重分析对催化剂进行了表征.结果表明,Ni/SiO2上活性中心分布均匀,碳含量为40%的SO3H-C/SBA-15上固体酸酸值最大.当Ni/SiO2和SO3H-C/SBA-15质量比为1∶6时,反应活性较好;在120 ℃,0.6 MPa和搅拌速度1200 r/min的条件下反应3h,硝基苯转化率为85.1%,对氨基苯酚选择性为23.8%.与文献中大多数采用Pt和固体酸混合用作催化剂时相当.

关键词: 镍催化剂 , 固体酸 , 磺酸功能基 , SBA-15分子筛 , 硝基苯加氢 , 对氨基苯酚

SAPO-5分子筛的制备及其催化合成对氨基苯酚

王淑芳 , 王延吉 , 高杨 , 赵新强

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(09)60079-6

采用水热法在常规无氟和含氟体系中制备了磷酸硅铝(SAPO-5)分子筛,并运用X射线衍射、扫描电镜、固体核磁共振、红外光谱和氨程序升温脱附等方法对样品进行了表征,考察了初始凝胶硅含量及HF的加入对分子筛结构、硅插入方式、酸性及其在硝基苯加氢合成对氨基苯酚(PAP)反应过程中催化苯基羟胺重排反应活性的影响,结果表明,含HF体系中合成的分子筛中Si的取代以SM3机理为主,产生了较多的Si(4Si)纯硅区,导致分子筛表面酸量降低,酸强度增加,HF的存在提高了SAPO-5分子筛晶化的完整度,抑制了高硅含量条件下凝胶态SiO2的产生,促进了Si在分子筛结构中的插入,在硝基苯加氢合成PAP反应过程中,含氟体系中合成的分子筛催化重排反应性能明显高于无氟体系合成的分子筛样品,PAP最高收率达53.2%.

关键词: 磷酸硅铝分子筛 , 氟化氢 , 对氨基苯酚 , 硝基苯 , 加氢

铜-镍合金电极表面组成及状态的变化对硝基苯电还原的影响

赵建宏 , 杨许召 , 徐海升 , 王留成 , 宋成盈 , 王福安

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2006.01.011

通过Monel合金电极上硝基苯(NB)直接电还原合成对氨基苯酚(PAP). 实验发现,反应初期PAP产率接近Cu-Hg电极;随反应进行,PAP产率缓慢降低,500 h以内可稳定在70%以上;随反应的继续进行,PAP产率下降较快,800 h时降为63.1%,接近Cu电极. 用XRD、SEM、EDS和电化学的测试和分析手段对电极进行了表征. 结果表明,使用800 h的Monel合金电极与初始相比,表面组成显著改变,电还原过程中,Monel合金电极表面Cu富集引起的表面组成及状态改变是导致电极电催化特性劣化的主要原因. 稳态极化曲线测定结果进一步从电化学角度证明了这种影响.

关键词: Monel合金电极 , 表面状态 , 硝基苯 , 对氨基苯酚 , 电还原

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