Pd/C催化剂制备条件优化及其在4-氨基二苯胺生产中的应用

采用浸渍法制备了Pd/C催化剂,考察了催化剂制备过程中加料方式、还原方法、载体种类、钯质量分数和浸渍液质量浓度对催化剂性能的影响,得到了制备Pd/C催化剂的优化工艺条件:载体为NH-03型活性炭,浸渍液质量浓度为20 g/L,采用滴加的方式将PdCl_2溶液加至活性炭浆液中,还原剂为(w)20%的次亚磷酸钠溶液,钯质量分数为5%。优化制备条件下制得的Pd/C催化剂用于催化加氢制备4-氨基二苯胺,表现出较好的活性,其中4-硝基二苯胺和4-亚硝基二苯胺转化率均可达到100%,4-氨基二苯胺选择性大于99%,加氢反应时间小于30 min。催化剂SEM表征结果表明:自制的Pd/C催化剂表面活性炭载体凸起部分与Pd粒子粒径相当,有利于Pd粒子在活性炭表面的负载,提高Pd粒子的吸附牢固度和分散性,进而提高了Pd/C催化剂的活性。     

催化加氢处理醋酸氯化液

采用Pd/C催化剂对醋酸氯化液进行加氢处理,正交实验确定了催化加氢反应的最优化条件:反应温度170℃,停留时间216 min,压力0.27 MPa(表压),氢气流量105 mL/min,氮气流量7 mL/min,在该条件下二氯乙酸的质量分数可以下降至0.2%以下。相对于传统的处理醋酸氯化液的工艺,催化加氢工艺减少了后续处理氯乙酸母液带来的污染,是一个绿色的工艺过程,因此,催化加氢法处理醋酸氯化液更具有优势。     

Pd-Cu/γ-Al_2O_3双金属催化剂脱除水中硝酸盐

采用分步浸渍法和共浸渍法制备系列Pd负载质量分数为1%的Pd-Cu/γ-Al2O3双金属催化剂,以氢气为还原剂研究其对水中硝酸盐催化脱除的性能。结果表明,催化剂中Cu与Pd物质的量比以及Cu、Pd的浸渍顺序对催化剂性能有重要影响,硝酸根转化率随着Cu与Pd物质的量比的增大而增大;硝酸根转化活性以Cu与Pd物质的量比为5∶1、先浸渍Pd再浸渍Cu所得催化剂较优;从氨氮选择性方面看,以先浸渍Cu后浸渍Pd制备的催化剂选择性较低,在Cu与Pd物质的量比为1∶1、先浸渍Cu再浸渍Pd所得催化剂较优。     

醋酸氯化液氢解制氯乙酸用Pd/C催化剂的失活研究

醋酸氯化液加氢脱氯制备氯乙酸反应中,Pd/C催化剂活性和稳定性决定生产成本。对浸渍还原法制备的钯负载质量分数0.8%的Pd/C催化剂进行评价实验。结果表明,在无氯化氢条件下,催化剂活性和稳定性较好;在含氯化氢条件下,催化剂活性和稳定性下降。采用SEM、XRD、原子吸收、BET和DTA等手段对使用前后的催化剂进行表征。结果表明,氯化氢加速Pd晶粒烧结长大和活性组分金属Pd流失是催化剂失活的主要原因。在催化剂使用过程中,表面积炭物的形成也导致催化剂失活。     

脂肪腈加氢制备单烷基二甲基叔胺催化剂的研究

通过对催化剂活性组分的筛选,钯/碳(Pd/C)催化剂对脂肪腈与二甲胺反应制备单烷基二甲基叔胺有良好的选择性。采用浸渍-沉淀法制备出负载型Pd/C催化剂,考察了制备过程中溶液体系的pH值和浸渍时间对Pd/C催化剂性能的影响。结果表明:该溶液体系在pH值7.9和浸渍15 h~18 h的条件下得到的Pd/C催化剂对脂肪腈催化加氢制备单烷基二甲基叔胺有较好的催化性能。     

乙烯基乙炔选择加氢制丁二烯工艺研究

采用硝酸钯二水化合物(Pd(NO_3)_2·2H_2O)通过等体积浸渍法制备负载型Pd催化剂,在其催化下,乙烯基乙炔(MVA)选择加氢制丁二烯;研究负载型Pd催化剂的制备工艺以及MVA选择加氢制丁二烯的工艺条件,并对催化剂的催化性能及加氢效果进行表征。结果表明:以氧化铝(α-Al_2O_3)为载体,负载Pd质量分数为0.08%,还原温度400℃时,制备的负载型Pd催化剂(Pd/α-Al_2O_3)结晶良好,对载体结构的影响不明显,催化剂的孔结构比较均匀,对MVA选择加氢反应的催化性能好;在MVA选择加氢催化剂评价装置上,在Pd/α-Al_2O_3催化下进行MVA选择加氢反应,较佳工艺条件为反应温度30℃、MVA空速100 mL/(h·g)、炔氢比1.2,反应的主要产物为丁二烯,MVA转化率达到50%,丁二烯选择性达到85%。     

HY型分子筛负载Pd催化剂用于乙炔氢氯化反应制氯乙烯的催化性能

以水热法合成HY分子筛为载体,等体积浸渍法制备HY型分子筛负载Pd催化剂(Pd/HY)。在反应温度160℃、空速120 h-1和V(HCl)∶V(C2H2)=1.1∶1条件下,考察催化剂用于乙炔氢氯化反应制氯乙烯的催化性能及载体中硅铝比对催化剂催化性能的影响。用XRD、FI-IR、SEM和BET对Pd/HY催化剂的物化性质进行表征,结果表明,Pd/HY(HY分子筛的Si/Al=8)催化剂表现出较好的催化活性,乙炔转化率为97.67%,氯乙烯选择性为98.44%。与工业HY型分子筛为载体的催化剂相比,乙炔转化率提高29%,寿命较长,稳定性良好。     

CFC-115加氢脱氯制HFC-125 Pd/C催化剂制备研究

以商品化活性炭为载体、贵金属Pd为活性组分,采用浸渍法制备了一系列Pd/C催化剂.在常压固定床微型反应器中,以CFC-115加氢脱氯生产臭氧消耗物质(ODS)替代品HFC-125为目标反应,评价了催化剂的性能.详细考察了载体预处理硝酸浓度、载体粒径、Pd源前驱体及溶剂等制备条件对其催化性能的影响.在研究的范围内,采用粉末活性炭为载体,Pd(NO_3)_2为Pd源,甲醇为溶剂制备的催化剂具有最好的催化性能.     

Ir/C催化剂氯代硝基苯选择性催化加氢反应性能

采用浸渍法制备Ir/C和Pd/C催化剂,并用于氯代硝基苯选择性催化加氢反应,采用ICP-MS、XRD、XPS和TEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,在相同负载量条件下,Ir在活性炭表面的分散与Pd有显著差异,Ir颗粒粒径更小且更均匀。在氯代硝基苯液相催化加氢反应中,Ir催化剂的催化活性较低,对氢解脱氯副反应有较好的抑制作用,这些性能与Ir的特殊性能有关。     

载体对Pt-Sn催化乙酸加氢制乙醇性能的影响

以硝酸铂和草酸亚锡为金属前躯体,利用等体积共浸渍法制备了Pt含量为1.5%(wt)的Pt-Sn催化剂,考察了载体(Ca Si O3改性的Si O2,γ-Al2O3和Ti O2)对乙酸气相选择性催化加氢制备乙醇性能的影响。结果表明,Pt-Sn/Ca Si O3-SiO2、Pt-Sn/γ-Al2O3和Pt-Sn/TiO2催化剂上乙醇的选择性基本相同且高达86%左右,但前者的催化活性、乙酸的转化率和乙醇收率都要高于后两者。对于Pt-Sn/Ca Si O3-Si O2催化剂,在反应温度范围内,催化活性、乙酸转化率、乙醇选择性和收率随着反应温度的升高而增加,当反应温度超过300℃时,乙醇选择性基本保持不变。催化加氢生成乙醇的表观活化能相对较高,为47.6878 k J·mol-1。在2.2 MPa和325℃条件下,Pt-Sn/Ca SiO3-SiO2的催化活性、乙酸转化率、乙醇选择性和收率分别为0.35 mmol·s-1·g Pt-1、90.73%、86.96%和78.89%。     

助剂对莫西沙星侧链合成用钯炭催化剂性能的影响

采用浸渍法制备不同助剂的钯炭催化剂,考察不同金属硝酸盐、酸根离子和甲酸镍用量对莫西沙星侧链合成用钯炭催化剂的影响。结果表明,助剂镍能够提高催化剂催化活性,助剂甲酸镍用量为钯物质的量的15%时,产物收率达96%。不同酸根离子对催化剂催化活性产生一定影响。     

蒙脱石负载铝基固体酸的制备及其催化性能

采用浸渍法制备了蒙脱石负载铝基固体酸(SO_4~(2-)/Al-O-MMT),用FTIR、XRD、TG/DSC、SEM、BET和PyFTIR对其结构进行表征与分析。以乙酸-正丁醇、柠檬酸-正丁醇的酯化反应为探针,研究了焙烧温度、浸渍液浓度对SO_4~(2-)/Al-O-MMT固体酸催化性能的影响,并测定SO_4~(2-)/Al-O-MMT固体酸的重复使用性。结果表明:蒙脱石负载铝基固体酸大大地提高了其催化活性。当焙烧温度为400℃,浸渍液浓度为0.75 mol/L时,SO_4~(2-)/Al-OMMT固体酸表现出最佳的催化活性,其催化合成乙酸正丁酯和柠檬酸三丁酯的酯化率分别可达到99.7%和96.1%。同时,SO_4~(2-)/Al-O-MMT固体酸表现出较好的重复使用稳定性,重复使用6次后,对于上述两个反应的酯化率分别保持在89.0%和84.6%。     

Influence of Pd Precursor and Method of Preparation on Hydrodechlorination Activity of Alumina Supported Palladium Catalysts

A series of alumina supported Pd catalysts were prepared by the novel deposition-precipitation method adopting the chloride precursor (DP-Cl) of Pd and varying the metal content from 0.25 to 1.0 wt%. The catalytic properties of prepared catalysts were studied by various characterization techniques such as N₂ adsorption, CO chemisorption, TPR, XRD, XPS, and TEM techniques. The activity and stability of the catalysts were evaluated for the gas phase hydrodechlorination (HDC) of chlorobenzene operating at atmospheric pressure. At 1 wt% of Pd the catalyst showed higher chlorobenzene conversion with good stability when tested for a period of 25 h, whereas the other catalysts exhibited a loss in activity with time. In order to elucidate the exceptional activity and stability of this catalyst, a few more catalysts with 1 wt% Pd were prepared by impregnation technique and also using a non-chloride precursor, palladium nitrate. The 1 wt% DP-Cl catalyst again was found to be the best among the others. The activity and stability of the DP-Cl catalyst was also found to be superior to two low-dispersed catalysts, each with 10 wt% Pd, prepared by conventional impregnation method using the chloride and nitrate as the precursors. The characterization results reveal that the high activity and stability of the DP-Cl catalyst is related to the formation of electron deficient Pd species and its stabilization in the octahedral vacancies of alumina.     

含氮中孔碳负载的Au-Pd双金属催化剂在甲酸分解制氢中的催化性能

以SBA-15作为硬模板剂,吡咯作为碳源和氮源,制得的含氮中孔碳作为载体,采用吸附还原法分别制备了单Pd和Au-Pd双金属催化剂,并考察其在甲酸分解制氢反应中的催化性能。结果发现,Au-Pd/N-C比Au-Pd/C催化剂具有更高的甲酸分解活性,这可能是因为N的亲核作用促进了甲酸中H质子的脱除。由于Au-Pd之间的强相互作用,使Au的加入显著提高了Pd/N-C催化剂甲酸分解活性及其抗CO中毒能力,在50℃条件下,分解1 mol·L-1的甲酸初始转换频率(TOF)达到2 221 h-1。     

用于降低卷烟烟气中CO含量的Pd-Cu/活性炭催化剂

用浸渍法制备用于降低卷烟烟气中CO含量的Pd-Cu/活性炭催化剂,考察该催化剂对模拟卷烟烟气[4.4%CO-4.2%H2O-19.2%O2-72.2%N2(体积分数)]中的CO常温催化氧化性能,研究催化剂活性组分及其负载量、催化剂栽体、原料气中CO浓度和气体空速对催化剂的CO常温氧化活性的影响.研究表明,生产成本较低的...     

乙炔氢氯化制氯乙烯Pt/C催化剂的性能

以PtCl₄和PtCl₂为活性组分,活性炭为载体,采用浸渍法制备Pt/C催化剂,考察Pt/C催化剂用于乙炔氢氯化制取氯乙烯的催化性能,并采用热重分析、N₂等温吸附-脱附和H₂-TPR等方法对Pt/C催化剂进行表征。结果表明, 加入少量Pt(Ⅱ)（质量分数20%）有利于提高催化剂的初始活性,但加剧了催化剂失活。而活性组分被还原是催化剂失活的主要原因,反应过程中积炭堵塞微孔结构也是导致催化剂失活的原因。     

乙酸催化氯化法连续制备氯乙酸

报道了以乙酸、氯气为原料,乙酐为催化剂,浓硫酸为助催化剂,通过催化精馏的方法连续化合成高纯度氯乙酸,物料配比m(乙酸)/m(氯气)/m(乙酐)/m(浓硫酸)为1/1.26/0.08/0.008,反应温度控制在100～105 ℃,产品氯乙酸纯度≥99%。本方法原料易得,工艺简洁,可操作性强。