【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学化工和催化科学领域，涉及一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法。
技术介绍
1、随着人类科技及生活水平的提升，对塑料的使用也越来越广泛，大部分塑料在自然界中难以被分解从而以微塑料的形式分散于大自然的各个角落，对人类及生物界造成严重的污染。因此，如何将塑料转化成有用的化学品引起了人们的重视。在目前的研究中，聚乙烯、聚丙烯等塑料可在催化剂参与下降解成多碳链小分子，而聚氯乙烯由于含有杂原子难以直接降解成小分子，因此，通过脱氯引氮的方式将聚氯乙烯降解成含氮的功能碳材料是有效降解聚氯乙烯的方法之一。
2、芳香胺是一类重要的化工原料，其主要通过硝基芳烃加氢而制得。硝基芳烃的加氢主要以金属为催化剂，工业上则以铁粉和盐酸作为还原剂来还原硝基芳烃制备芳香胺。以聚氯乙烯降解制备的含氮功能碳材料为催化剂催化硝基芳烃加氢成芳香胺不仅可以降低催化剂的价格，也能有助于解决含氯塑料对环境造成的污染。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提供一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，包括以下步骤：
4、(1)，将乙二胺和聚氯乙烯按比例混合，搅拌均匀并置于油浴中加热回流12h，将所得前驱体干燥研磨成粉后于置于管式炉中，于惰性气氛下升温至500℃煅烧2h；所得固体分散到活化剂碱溶液中，室温搅拌2h后于80℃水
5、(2)，称取步骤(1)中所得固体粉末催化剂与底物硝基芳烃于装有溶剂的高压反应釜中，密封高压反应釜并检漏后冲入一定压力的氢气，升温加热一段时间后停止反应。
6、进一步的，步骤(1)中，乙二胺与聚氯乙烯的质量比例为1.0-5.0。
7、进一步的，步骤(1)中，油浴加热回流温度为120-180℃。
8、进一步的，所述活化剂碱溶液包含koh、naoh、khco3、nahco3、k2co3或na2co3。
9、进一步的，步骤(1)中，在管式炉中两次煅烧的温度为500-900℃。
10、进一步的，步骤(2)中，反应条件为氢压1-5mpa，范围内温度为230℃，反应时间为4-12h。
11、进一步的，步骤(2)中，硝基芳烃包含硝基苯、对硝基甲苯、对硝基苯甲酸或对硝基苯乙烯。
12、由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过将聚氯乙烯与乙二胺混合，在低温下进行脱氯反应从而在聚氯乙烯碳链上引入网状氮元素，并在惰性气氛下碳化从而实现聚氯乙烯的脱氯降解并制备得氮掺杂的功能碳材料。通过改变乙二胺的用量及活化程序，可以获得不同氮掺杂及不同结构的功能碳材料，该碳材料对硝基芳烃化合物的加氢具有较好的活性。此专利技术不仅解决了含氯塑料的降解问题，也实现了非金属催化的硝基芳烃加氢制备芳香胺的反应；为含氯塑料的降解及硝基加氢反应提供了新的反应路径及思路；
13、在该方法中，乙二胺用量及活化剂种类会影响催化剂中氮的含量及氮的结构，从而影响其加氢性能；当乙二胺与聚氯乙烯比例为2:1，使用nahco3为活化剂时所制备的氮掺杂碳材料具有最优的加氢性能，其中吡咯结构氮是最主要的活性中心，在200℃和2mpa氢压下，反应8h，硝基苯转化率可达97％，苯胺收率可达96％。
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1.一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：步骤(1)的合成路线图如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：乙二胺与聚氯乙烯的质量比例为1.0-5.0。
4.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：油浴加热回流温度为120-180℃。
5.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：所述活化剂碱溶液包含KOH、NaOH、KHCO3、NaHCO3、K2CO3或Na2CO3。
6.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：步骤(1)中，在管式炉中两次煅烧的温度为500-900℃。
7.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：步骤(2)中，反
8.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：步骤(2)中，硝基芳烃包含硝基苯、对硝基甲苯、对硝基苯甲酸或对硝基苯乙烯。
...【技术特征摘要】
1.一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：步骤(1)的合成路线图如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：乙二胺与聚氯乙烯的质量比例为1.0-5.0。
4.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：油浴加热回流温度为120-180℃。
5.根据权利要求1所述的一种基于聚氯乙烯降解制备功能碳材料的硝基芳烃加氢的方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫龙飞，郑辉东，肖远森，李慧敏，张福蓊，邬斌，
申请(专利权)人：清源创新实验室，
类型：发明
国别省市：
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