【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂制备，具体涉及一种pd-sn金属间化合物催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚对苯撑苯并二噁唑纤维（pbo）被誉为二十一世纪的“超级纤维”，具有十分优异的力学性能、热稳定性和化学稳定性，广泛应用于航空航天、国防军工、消防防护和体育建材。4,6-二氨基间苯二酚（dar）作为生产 pbo 纤维的必需单体，其纯度将直接影响pbo产品的质量和性能，譬如微量单氨基物质（4-氨基-6-硝基间苯二酚，anr）的存在可导致 pbo 聚合过程的链终止。此外，高纯度dar单体合成工艺也是制约我国pbo纤维大规模生产的技术瓶颈之一。因此，开发高纯度、低成本dar生产工艺具有重大现实意义和研究价值。
2、芳香族硝基化合物选择性加氢是获取芳胺的重要路径，dar可由4,6-二硝基间苯二酚（dnr）催化加氢制得。贵金属催化剂（如pd、pt和ag等）在dnr催化加氢制dar过程中表现出优异的活性和选择性。然而，目前商业化的贵金属催化剂（如pd/c），容易因吸附大量有机物而覆盖催化活性位点，导致催化剂失活，严重影响生产效率且使生产成本骤然增加。因此，制备工业级高转化率、高选择性、高稳定性且反应条件温和的dnr选择性加氢催化剂仍是一个巨大挑战。
3、pd基催化剂的改性常通过引入客体金属来调控pd活性位点的空间结构和电子结构，进而改变底物吸附行为以提升催化性能。层状双氢氧化合物（ldh）具备主体层板组成可调及插层阴离子易交换的特性，可用于制备多种金属间化合物催化剂的前驱体，是pd基催化剂改性的有效路径。本专利技术利用
技术实现思路
1、为解决上述问题，提供了一种pd-sn金属间化合物催化剂及其制备方法和应用，将该催化剂用于4,6-二硝基间苯二酚选择性加氢反应以改善dnr转化率和dar选择性。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种pd-sn金属间化合物催化剂，所述催化剂的载体为镁铝金属混合氧化物，pd-sn合金纳米颗粒负载于所述催化剂的载体上，其中pd为活性金属，sn为惰性金属；所述催化剂中pd活性位点被sn位点孤立，其中pd和sn负载量的摩尔比为1:(0.3~2)；通过pd/sn摩尔比调控pd活性位点间距，形成不同的pd-sn金属间化合物。
3、本专利技术进一步设置为，所述pd-sn金属间化合物催化剂中，pd和sn负载量的摩尔比为1:(0.3~1.2)；优选为1:1。
4、本专利技术进一步设置为，所述pd-sn金属间化合物包括pd3sn、pdsn和pdsn2。
5、本专利技术还提高一种pd-sn金属间化合物催化剂的制备方法，包括如下步骤：
6、（1）以mg和al的硝酸盐作为载体前驱体，配制成镁铝硝酸盐溶液，然后通过共沉淀法制备mg/al层状氢氧化物；
7、（2）向步骤（1）中的mg/al层状氢氧化物中，再依次加入pd前驱体溶液和sn前驱体溶液进行离子交换，然后经过滤、洗涤和干燥，得到pd/sn/mg/al四元层状氢氧化物材料w；
8、（3）将pd/sn/mg/al四元层状氢氧化物材料w经过热还原处理，制得所述pd-sn金属间化合物催化剂；
9、其中，步骤（1）中，所述镁铝硝酸盐溶液中，mg和al离子的摩尔比为(2~4):1；步骤（2）中，pd前驱体溶液和sn前驱体溶液中，pd和sn离子的摩尔比为1:(0.3~2)。
10、本专利技术进一步设置为，所述镁铝硝酸盐溶液中，mg和al离子的摩尔比为(2.5~3.5):1。
11、本专利技术进一步设置为，所述镁铝硝酸盐溶液中，mg的离子浓度为0.50~0.70 mol/l。
12、本专利技术进一步设置为，步骤（2）中，pd前驱体溶液和sn前驱体溶液中，pd和sn离子的摩尔比为1:(0.3~1.2)；优选地，pd和sn离子的摩尔比为1:1。
13、本专利技术进一步设置为，步骤（2）中，所述pd前驱体溶液中，pd的离子浓度为0.032~0.040 mol/l；所述sn前驱体溶液中，sn的离子浓度为0.010~0.080 mol/l。
14、本专利技术进一步设置为，步骤（1）中，mg和al的硝酸盐分别为mg(no3)2·6h2o和al(no3)3·9h2o；所述pd前驱体选自pdcl2、na2pdcl4或k2pdcl4中的一种；所述sn前驱体为sncl4·5h2o。
15、本专利技术进一步设置为，步骤（1）和步骤（2）是在同一反应场所内连续进行的，且控制反应体系温度为55~75 ℃，包括如下过程：在搅拌条件下，向沉淀剂中依次加入镁铝硝酸盐溶液、pd前驱体溶液和sn前驱体溶液，控制三种金属盐溶液的加入速率为0.8~1.2 ml/min，并通过ph调节剂控制反应体系ph值为10±1；加料完成后，继续搅拌反应10~20小时，最后经过滤、洗涤和干燥，得到所述pd/sn/mg/al四元层状氢氧化物材料w。
16、本专利技术进一步设置为，所述沉淀剂选自na2co3溶液、nahco3溶液或k2co3溶液中的一种。
17、本专利技术进一步设置为，所述沉淀剂的摩尔浓度为0.3~0.5 mol/l。
18、本专利技术进一步设置为，所述ph调节剂选自naoh溶液或koh溶液中的一种。
19、本专利技术进一步设置为，所述ph调节剂的摩尔浓度为0.8~1.2 mol/l。
20、本专利技术进一步设置为，步骤（2）中，所述干燥的条件为：100~120 ℃，干燥12~20小时。
21、本专利技术进一步设置为，步骤（3）中，所述热还原处理条件为在h2与ar的混合气氛下，800~1000 ℃还原3~5小时。
22、本专利技术进一步设置为，步骤（3）中，制得的所述pd-sn金属间化合物催化剂，其载体由mgo和mgal2o4组成，且pd的负载量为3.5~6.5 wt%；优选地，pd的负载量为4.0~6.0 wt%。
23、本专利技术还提供上述pd-sn金属间化合物催化剂的应用，用于非均相4,6-二硝基间苯二酚（dnr）选择性加氢制4,6-二氨基间苯二酚（dar）的反应。
24、本专利技术进一步设置为，催化反应条件为：反应物dnr浓度为0.1~0.8 mg/ml，反应温度20~80 ℃，氢气压力0.2~1.0 mpa，反应时间为2~8 h。
25、本专利技术进一步设置为，所述dnr选择性加氢制dar的反应温度为30~60 ℃。
26、本专利技术进一步设置为，搅拌转速为400~800 rpm。
27、本专利技术进一步设置为，催化反应条件为：反应以甲醇为溶剂，反应物dnr浓度为0.1~0.8 mg/ml，反应温度20~80 ℃，氢气压力0.2~1.0 mpa ，反应时间为2~8 h。
28、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Pd-Sn金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的Pd-Sn金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）是在同一反应场所内连续进行的，且控制反应体系温度为55~75 ℃，包括如下过程：在搅拌条件下，向沉淀剂中依次加入镁铝硝酸盐溶液、Pd前驱体溶液和Sn前驱体溶液，控制三种金属盐溶液的加入速率为0.8~1.2 mL/min，并通过pH调节剂控制反应体系pH值为10±1；加料完成后，继续搅拌反应10~20 h，最后经过滤、洗涤和干燥，得到所述Pd/Sn/Mg/Al四元层状氢氧化物材料W。
3.根据权利要求2所述的Pd-Sn金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂选自Na2CO3溶液、NaHCO3溶液或K2CO3溶液中的一种；所述pH调节剂选自NaOH溶液或KOH溶液中的一种；步骤（1）中，Mg和Al的硝酸盐分别为Mg(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O；Pd前驱体选自PdCl2、Na2PdCl4或K2PdCl4中的一种；Sn前驱体为SnCl4·5H2O。
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