催化加氢脱氯的方法与流程

本发明涉及催化，具体涉及催化加氢脱氯的方法。

背景技术：

1、氯代有机化合物是重要的化工原料，广泛用于化学合成品的中间体、溶剂及农药等。然而部分氯代有机化合物在环境中非常稳定且毒性较大，如多氯联苯(pcd)、双对氯苯基三氯乙烷(ddt)和六氯环己烷(六六六)等，自停止生产至今，在水体、底泥和生物体中仍可检测出较高的残留物，环境危害性极大。因此，对氯代有机化合物的污染治理是环保领域的重要研究方向，受到研究人员的广泛关注。

2、氯代有机化合物的处理方法主要有活性炭吸附、化学氧化、催化加氢脱氯等。其中催化加氢脱氯可将氯取代基转化为氯化氢并用碱吸收，降低氯代有机物毒性，被认为是简单、有效、安全的脱氯方法。此外在有机分子的官能团转化中，卤素可作为一类有效的保护官能团。例如双键可用氯气或溴单质加成保护后进行反应，之后再脱去卤素重新生成双键。因此，开发选择性加氢脱氯催化剂对于精细化学品的合成同样具有重要意义。

3、cn103691464a公开了一种用于水中氯苯酚类化合物低温催化加氢消除的钯/磷酸改性氧化铝催化剂及其制备方法，该方法由于使用了贵金属pd，成本较高。此外，催化剂的制备过程中使用了表面活性剂、酸、碱以及还原剂，步骤较为繁琐。

4、cn105344368a公开了一种用于加氢脱氯反应的过渡金属磷化物的制备及应用，尽管成本相比贵金属催化剂有明显优势，然而此类催化剂在制备过程中容易产生剧毒的ph3。

5、由此可见，开发一种制备简单，成本低，容易放大，且具有较高的加氢脱氯性能的催化剂并应用于催化加氢脱氯领域，对于氯代有机化合物的污染治理以及精细化学品的合成具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种催化加氢脱氯的方法，该方法成本低、绿色环保，同时具有较佳的加氢脱氯性能。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种催化加氢脱氯的方法，该方法包括：在催化剂的存在下，将含氯有机化合物与氢气接触进行催化加氢脱氯反应；其中，所述催化剂为碳化镍纳米复合材料，所述碳化镍纳米复合材料的c1s x射线光电子能谱图中，在287ev-290ev的结合能范围存在谱峰；

3、其中，所述碳化镍纳米复合材料包括掺杂氧的碳基质和负载于所述碳基质上的碳化镍纳米颗粒；和/或

4、所述碳化镍纳米复合材料含有具有壳层和内核的核壳结构，所述壳层为掺杂氧的碳基质，所述内核为碳化镍纳米颗粒。

5、通过上述技术方案，本发明提供的方法以碳化镍纳米复合材料作为催化剂，该复合材料的c1s x射线光电子能谱图中，在287ev-290ev的结合能范围存在谱峰；该复合材料包括掺杂氧的碳基质和负载于所述碳基质上的碳化镍纳米颗粒；和/或，该碳化镍纳米复合材料含有具有壳层和内核的核壳结构，壳层为掺杂氧的碳基质，内核为碳化镍纳米颗粒。将该碳化镍纳米复合材料应用于含氯有机化合物的催化加氢脱氯反应中，在具有较高的加氢脱氯性能的同时，不仅能避免使用高成本的贵金属催化剂，还无需使用制备过程中易产生剧毒ph3的金属磷化物催化剂，本发明提供的方法更为绿色环保。此外，本发明提供的方法所使用的碳化镍纳米复合材料，制备简单，成本低，且容易放大。在催化加氢脱氯领域具有较大的工业化价值。

技术特征：

1.一种催化加氢脱氯的方法，其特征在于，该方法包括：在催化剂的存在下，将含氯有机化合物与氢气接触进行催化加氢脱氯反应；其中，所述催化剂为碳化镍纳米复合材料，所述碳化镍纳米复合材料的c1s x射线光电子能谱图中，在287ev-290ev的结合能范围存在谱峰；

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碳化镍纳米复合材料含有具有壳层和内核的核壳结构，所述壳层为掺杂氧的碳基质，所述内核为碳化镍纳米颗粒；和/或

3.根据权利要求1所述的方法，其中，制备所述碳化镍纳米复合材料的方法包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(1)中，所述镍源选自氢氧化镍、碳酸镍、碱式碳酸镍和醋酸镍中的一种或多种，优选为碱式碳酸镍；

5.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(1)中，所述混合包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一溶剂和第二溶剂各自独立地选自水、醇类和n,n-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(2)中，所述热解包括：在惰性气氛下，将所述前驱体加热升温至所述热解的温度，并保持恒温；

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，在催化剂和第三溶剂的存在下，将含氯有机化合物与氢气接触；优选地，所述第三溶剂选自醇类、醚类、烷烃类和水中的一种或多种；更优选地，所述第三溶剂中还含有中和剂，所述中和剂选自三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾中的至少一种；进一步优选地，所述中和剂与反应物中氯的摩尔比为1-3：1；

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述含氯有机化合物选自氯苯、二氯苯、三氯苯、氯苯酚、二氯苯酚、三氯苯酚、多氯联苯的一种或多种；优选为氯苯和/或对氯苯酚。

10.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述催化剂与含氯有机化合物的质量比为1：1-100，优选为1：1-50；和/或

技术总结
本发明涉及催化技术领域，公开了催化加氢脱氯的方法。该方法包括：在催化剂的存在下，将含氯有机化合物与氢气接触进行催化加氢脱氯反应；其中，催化剂为碳化镍纳米复合材料，该碳化镍纳米复合材料的C1s X射线光电子能谱图中，在287eV‑290eV的结合能范围存在谱峰；该碳化镍纳米复合材料包括掺杂氧的碳基质和负载于碳基质上的碳化镍纳米颗粒；和/或，该碳化镍纳米复合材料含有具有壳层和内核的核壳结构，壳层为掺杂氧的碳基质，内核为碳化镍纳米颗粒。该方法具有较高的加氢脱氯性能的同时，不仅能避免使用高成本的贵金属催化剂，还无需使用制备过程中易产生剧毒PH<subgt;3</subgt;的金属磷化物催化剂，该方法更为绿色环保，在催化加氢脱氯领域具有较大的工业化价值。

技术研发人员：吴耿煌,王凡非,荣峻峰,于鹏,宗明生,谢婧新
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11