PdNi/C催化剂的制备及对甲酸的电催化氧化

采用化学还原法,在乙二醇体系中制备了碳载PdNi催化剂(PdNi/C),与相同方法制备的Pd/C催化剂比较,发现PdNi/C催化剂对甲酸氧化具有较负的峰电位和较高的峰电流,且起始氧化电位也较低。计时电流曲线测试表明,与Pd/C催化剂相比,甲酸在PdNi/C催化剂上的氧化电流密度随时间衰减得比较慢,且具有较高的稳定电流。     

络合还原法制备的Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化性能

分别以硼氢化钠和乙二醇为还原剂,经络合还原法制备了炭载钯（Pd/C）催化剂。透射电镜（TEM）和X射线粉末衍射谱（XRD）结果表明,以乙二醇为还原剂制备的Pd/C催化剂中Pd粒子具有较小的粒径、均匀的粒径分布和较大的相对结晶度,Pd粒子的平均粒径和相对结晶度分别为4.2±2 nm和1.88。电化学测试结果显示,以乙二醇为还原剂制备的Pd/C催化剂具有较大的电化学活性面积,对甲酸氧化表现出较高的电催化活性和稳定性。     

络合还原法制备Pd/C催化剂及甲酸电催化氧化性能

分别以硼氢化钠和乙二醇为还原剂,经络合还原法制备了炭载钯(Pd/C)催化剂。透射电镜(TEM)和X射线粉末衍射谱(XRD)结果表明,以乙二醇为还原剂制备的Pd/C催化剂中Pd粒子具有较小的粒径、均匀的粒径分布和较大的相对结晶度,Pd粒子的平均粒径和相对结晶度分别为(4.2±2)nm和1.88。电化学测试结果显示,Pd/C催化剂具有较大的电化学活性面积,对甲酸氧化表现出较高的电催化活性和稳定性。     

Pd-TiO_2/C催化剂对甲酸的电催化氧化

用液相还原法制备Pd-TiO2/C催化剂。用循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)考察了催化剂对甲酸的电催化氧化活性。通过计时电流曲线检测催化剂对甲酸的稳定性。结果表明Pd/TiO2/C催化剂中Pd粒子电化学比表面积增大,Pd-TiO2/C催化剂稳定,催化活性比Pd/C催化剂有较大幅度的提高。     

碳载PdPt催化剂的制备及对甲酸的电催化氧化性能

采用液相还原法制备了碳载PdPt催化剂(PdPt/C),电化学测试结果表明,尽管pd/C催化剂比PdPt/C催化剂对甲酸氧化具有更高的电催化活性,但长时间稳定性实验发现,甲酸在Pd/C催化剂上的氧化电流随时间衰减得很快,而PdPt/C催化剂对甲酸的氧化表现出更好的稳定性,比在Pd/C催化剂上有更高的稳定电流.     

碳载体的碱处理对Pd/C催化剂电催化活性的影响

采用处理与未处理的活性炭分别制备Pd/C催化剂,运用循环伏安法和计时电流法来检测两种Pd/C催化剂对甲酸的电催化氧化活性和稳定性。结果表明,用NH3.H2O处理过的活性炭所制备的Pd/C催化剂在对甲酸的电催化氧化的活性上和稳定性上都有不同程度的提高。     

bio-Pd/C气体扩散电极的电Fenton体系降解甲基橙

采用生物法合成Pd/C催化剂,制备成bio-Pd/C气体扩散电极降解甲基橙模拟废水,考察了电流大小、pH、曝气条件对甲基橙去除效果的影响,探讨了bio-Pd/C气体扩散体系下的电催化降解机制。结果表明,所制备的催化剂中Pd以无定形态存在并高度分散在生物炭内部连通的孔隙中,形状比较规则,粒径为10～15 nm。反应30 min后,bio-Pd/C气体扩散体系对甲基橙的去除率达到99%、对TOC的去除率达到53%。增大电流、低pH、增加曝气均有利于甲基橙的降解,在bio-Pd/C气体扩散体系中掺杂Pd催化剂可以强化甲基橙的降解。     

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。     

烷基苯酚加氢用Pd/C催化剂性能研究

采用浸渍法制备不同助剂改性的Pd/C催化剂,并与未添加助剂的Pd/C催化剂对比,考察不同助剂对苯酚加氢制备环己酮用Pd/C催化剂性能影响。结果表明,助剂Zn对催化剂活性和选择性影响较小,助剂Mg、Fe、Co使烷基苯酚加氢用Pd/C催化剂活性和选择性均有所提升,且以CoCl2为Co源,质量含量为2.0%Co修饰的Pd/C催化剂效果较优,催化剂重复使用性能良好。     

超声辅助还原法制备钯碳催化剂及其催化Suzuki反应的研究

以椰壳活性炭为载体,乙二醇为还原剂,超声辅助还原法制备了钯碳催化剂(Pd/C-u)。利用N2物理吸附、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等对所制备的Pd/C催化剂进行了结构与形貌的表征,结果表明,钯纳米粒子为面心立方结构,均匀地分布在活性炭表面,平均粒径为6.16nm。当以超声辅助还原法制备Pd/C为催化剂进行对溴甲苯和对溴硝基苯与苯硼酸的Suzuki偶联反应时,在0.1%催化剂用量,60℃下反应30min时,反应收率分别为98.22%和82.08%,高于常规还原法制备的Pd/C-c催化剂。     

蒽醌加氢钯催化剂载体改性研究

针对Pd/Al2O3催化剂载体的改性进行研究,将1 000℃焙烧后的氧化铝粉末与未焙烧的活性氧化铝粉末按不同比例混合和焙烧制备载体,采用等体积浸渍法制得负载Pd的Pd/Al2O3催化剂。采用XRD、BET、NH3-TPD和HOT对载体以及催化剂进行表征,并考察催化剂的蒽醌加氢性能。结果表明,提高载体中焙烧后氧化铝粉末的比例,导致载体中γ-Al2O3减少和δ-Al2O3增多,载体酸性降低,Pd分散度变大,从而提高了催化剂氢化效率。当焙烧后氧化铝质量分数为40%时,分散度和活性表面积达到最大,晶粒度最小,氢化效率最高,催化活性最佳。     

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.     

液相原位还原法制备钯基催化剂

采用液相原位还原法制备Pd/α-Al2O3催化剂,并应用于CO氧化偶联合成草酸二甲酯反应。对比实验发现,甲醛液相原位还原法制得的Pd基催化剂具有优异的催化活性,当Pd负载质量分数低至0.1%时,催化剂仍表现出较高的活性和稳定性。采用XRD和BET等对催化剂及载体进行表征,结果表明,催化剂活性与载体的比表面积、孔容和孔径没有必然联系。通过TEM发现,0.1%-Pd/α-Al2O3催化剂中的主要活性组分Pd具有较小的颗粒和较高的分散性,通过HRTEM发现,液相原位还原法制备的催化剂能够有效暴露出Pd(111)晶面。     

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。     

多级孔ZSM-5分子筛的加氢脱硫性能

以四头聚季铵盐为模板合成的多级孔ZSM-5分子筛为载体、Pd为金属组分制备新型介孔分子筛基Pd催化剂,考察其对4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫活性,并与其他催化剂进行对比。结果表明,与常规ZSM-5分子筛基Pd催化剂和γ-Al2O3基Pd催化剂相比,以多级孔ZSM-5分子筛为载体制备的Pd催化剂表现出更高的加氢脱硫活性。该催化剂同时具有介孔和B酸中心,为4,6-二甲基二苯并噻吩的异构化和脱硫反应提供了更多的活性中心,使其能够发生甲基异构化反应,生成3,6-二甲基二苯并噻吩后进行氢解脱硫。     

Electrochemical and structural characterization of carbon-supported Pt-Pd bimetallic electrocatalysts prepared by electroless deposition

Electrochemical and structural characteristics of various Pt-Pd/C bimetallic catalysts prepared by electroless deposition (ED) methods have been investigated. Structural analysis was conducted by X-ray diffraction spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, scanning transmission electron microscopy, and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Monometallic Pt or Pd particles were not detected by EDS, indicating the ED methodology formed only bimetallic particles. The size of the Pt-Pd bimetallic particles was smaller than those of a commercially available Pt/C catalyst. The morphology of the Pt on Pd/C catalysts was identified and corresponded to Pd particles partially encapsulated by Pt.The electrochemical characteristics of the lowest Pd loading catalyst (7.0% Pt on 0.5% Pd/C) for the oxygen reduction reaction (ORR) have been investigated by the rotating ring disk electrode technique. The electrochemical activity was equal or lower than the commercially available Pt/C catalyst; however, the amount of hydrogen peroxide observed at the ring was reduced by the Pd, suggesting that such a catalyst has the potential to decrease ionomer degradation in applications. The Pt on Pd/C catalysts also show a higher tolerance to ripening induced by potential cycling. Therefore, catalyst suitability cannot be judged solely by its initial performance; information related to specific degradation mechanisms is also needed for a more complete assessment.     

Microwave-assisted synthesis and pulse electrodeposition of palladium nanocatalysts on carbon nanotube-based electrodes

The deposition of Pd nanoparticles prepared by microwave-assisted synthesis (MS) and pulse electrodeposition (PE) on networks of multiwall carbon nanotubes (CNTs) was investigated. The CNTs were grown directly on microscaled carbon paper using catalytic chemical vapor deposition. Both MS and PE methods enabled the quick formation of nanosized Pd particles over a CNT surface without any additional thermal reduction. Cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy were used to examine the electrochemical behavior of the Pd catalysts. The Pd catalyst prepared with the MS method not only offers a higher active coverage for adsorption/desorption of hydrogen but also a more stable durability toward acid electrolytes when compared with that of the catalyst prepared with the PE method. The electrochemical surface area of the Pd catalyst was approximately 1.38 times than that of the Pt catalyst, which was also prepared with MS method. The equivalent series resistance for all the catalyst electrodes was kept between 2.07 and 2.25 Ω after potential cycling. Based on the results, the Pd catalyst is found to be a feasible alternative to the Pt catalyst because of its low cost, durability, and high catalytic activity.     

非晶态Pd-B/Al2O3催化剂用于邻氯硝基苯加氢合成邻氯苯胺的研究

用化学还原法制得了Pd-B/Al2O3非晶态催化剂,并用于邻氯硝基苯液相加氢反应的研究.采用XRD、SEM、SAED等技术手段对催化剂进行了表征,表明Pd-B以超细颗粒的形式分散在载体上,并且明确了催化剂的非晶态性质、结构形态等.以邻氯硝基苯液相加氢为目标反应,对所制备催化剂的催化性能进行系统评价.在反应温度90℃、氢气压力1.0MPa的反应条件下,邻氯硝基苯的转化率达99.9%,邻氯苯胺的选择性达98.0%;在不加脱卤抑制剂的情况下,脱卤率小于2%,表明负载Pd系非晶态催化剂具有较好的邻氯硝基苯加氢活性及良好的选择性,优于Pd基晶态催化剂和Ni基晶态催化剂.从催化剂的微观结构、金属-载体相互作用、活性组分在载体表面的几何效应和电子效应等方面对非晶态催化剂响影响邻氯硝基苯加氢性能进行了讨论和解释.     

Co改性的Pd/C催化剂在转移加氢中的应用研究

通过调整Co和Pd的浸渍顺序制备了不同的钴改性的Pd/C催化剂,考察了催化剂在3,5-二羟基苯甲酸转移加氢制备3,5-二氧代环己烷羧酸反应中的活性。确认先浸渍钴后浸渍钯、并在300℃以氢气还原得到的Co-Pd/C催化剂具有最佳活性,反应转化率和选择性分别达到94.6%和99.5%。对该催化剂以BET、TPR、XRD、SEM、TEM、XPS等手段进行了表征。结果表明,先浸渍的钴占据了活性炭的微孔使最可几孔径由2.72nm增大为3.32nm,并且与一些对反应不利的官能团作用,使后浸渍的钯主要分布在催化剂的大孔中,避免了过多深度加氢副产物的生成。催化剂活性组分为零价的钯,其平均粒径约10nm,以有利于转移加氢的聚集态存在,使催化剂获得了较高的活性和选择性。