制备工艺对负载型Pd催化剂催化加氢性能的影响

介绍了Pd催化剂催化加氢反应的机理,以及Pd催化剂在工业加氢反应中的应用现状和研究进展。重点讨论了负载型Pd催化剂的制备方式、载体、助催化剂等因素对其催化加氢性能的影响,以期为新型负载型加氢Pd催化剂的研究和开发提供参考。     

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。     

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.     

环丁砜对裂解汽油一、二段加氢催化剂的影响

在固定床反应装置上考察了环丁砜对裂解汽油一、二段加氢催化剂加氢性能的影响,结果表明,环丁砜对裂解汽油一段Pd系与Ni系加氢催化剂基本没有毒害作用,原因是环丁砜的硫原子最外层电子结构处于稳定状态,不存在孤对电子,无法向活性金属d空轨道提供电子,故不会在催化剂活性组分Pd、Ni中心发生吸附;当环丁砜质量分数100μg/g时,则会降低二段Mo-Co-Ni加氢催化剂脱硫效率,这是因为随着原料中总硫质量分数的升高,必然增加脱硫难度,但通过提高入口反应温度可迅速使产品合格。     

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(NO₃)₂·2H₂O)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-Al₂O₃)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-Al₂O₃)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-Al₂O₃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%。     

加氢脱硫催化剂载体和活性组分的研究进展

总结了近年来加氢脱硫催化剂载体材料与活性组分的研究成果及其进展。指出介孔材料不仅具有高比表面积,而且孔径较大,与其他载体相比,对深度加氢脱硫中难以脱除的芳香大分子硫化物的脱除具有一定的优势。过渡金属元素,如Mo、Co、Ni、Pt和Pd由于电子特性和几何特性,其化合物是加氢脱硫催化剂活性组分的首选,对今后的研究工作做了展望。     

氮化碳负载钯催化剂的制备及对SBS选择性催化加氢性能的研究

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)选择性催化加氢是保留链段中苯环不被加氢而C C双键选择性加氢,从而得到具有更优异性能的高附加值氢化产物SEBS。为了消除反应物大分子孔内扩散限制问题,采用胶体SiO₂亚微米球为模板,通过氰胺热缩合成功合成了三维有序超大孔氮化碳(3DOM g-C₃N₄),以其为载体采用化学还原负载法得到了具有超大孔结构的Pd/3DOM g-C₃N₄催化剂,并将其用于SBS的选择性催化加氢反应。结果表明,Pd/3DOM g-C₃N₄催化剂具有超大孔-大孔-介孔多级孔三维贯穿结构且Pd颗粒尺寸小、分散均匀,该催化剂在较为温和的反应条件下,即表现出极为优异的加氢活性和选择性。根据红外表征计算得到其对SBS的1,2-C C和1,4-C C总加氢度达到98%,而对苯环没有加氢,选择性为100%。其优异的催化性能主要归功于载体独特的超大孔-大孔-介孔多级孔三维贯穿结构可以有效消除大分子在孔隙中的扩散限制,从而提高了对活性位...     

介孔USY沸石负载Pd催化剂对大分子芘的深度加氢性能研究

通过水蒸气脱铝的方法制备含有介孔结构的超稳Y沸石(USYM),同时采用四氯化硅蒸汽脱铝方法制备了缺乏介孔的超稳Y沸石(USYSI).采用等体积浸渍方法将金属Pd负载到载体USYM,USYSI和Al-MCM-41 上用于大分子芘的加氢反应.芘加氢反应活性在USYM负载的Pd催化剂上明显高于USYSI和Al-MCM-41负载的Pd催化剂.催化剂的表征结果表明,与 USYSI相比,引入到USYM沸石中的介孔结构有利于大分子芘的扩散;Al-MCM-41相比,USYM沸石具有强酸中心有利于负载Pd催化剂对芳烃分子加氢活性的提高.     

顺酐加氢制备γ-丁内酯催化剂研究进展

概述了Cu系、Ni系、Pd系及Ru系催化剂在顺酐加氢制备γ-丁内酯反应中的应用,并介绍了顺酐加氢制备γ-丁内酯催化剂的最新研究成果,以期对顺酐加氢制备γ-丁内酯反应有较深入的了解.     

贵金属加氢脱芳催化剂的复合氧化物载体的研究进展

催化剂载体是加氢脱芳（HDA）研究的重要内容,20世纪80年代以来,复合载体受到了极大的关注。综述了近年来贵金属深度加氢脱芳催化剂载体（负载贵金属Pd和Pt）的研究进展。主要介绍了含Al2O3、TiO2及SiO2的复合氧化物载体的催化剂在芳烃加氢过程中表现出的加氢活性和抗硫性。无论从催化剂的催化活性,还是抗硫性能方面比较,复合氧化物载体的催化剂都表现出良好的性能,尤其是三元复合氧化物载体的催化剂,比其他更加稳定,具有更好的催化性能。     

Pd-Pb/SiO2催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯

研究了硅胶负载钯铅双金属催化剂催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯过程。结果表明,加入适量的铅可起到分隔钯纳米粒子,阻碍钯纳米粒子团聚的作用,从而提高催化剂的催化活性,最佳Pb/Pd摩尔比为0.2。继续提高Pb/Pd摩尔比时,会生成铅钯合金相,造成催化剂活性降低。X射线光电子能谱结果表明,催化剂的催化活性与Pd 3d的电子结合能呈正相关关系。制备催化剂过程中,还原温度对催化剂的结构和催化性能影响显著。在350℃下还原得到的催化剂中金属氧化物还原不彻底,催化剂活性较低;还原温度为450℃时,则会引起钯纳米粒子烧结,造成催化剂的催化活性和对丁二烯的选择性同时降低;催化剂的最佳还原温度为400℃。在40℃催化乙烯基乙炔反应40 h后,积炭造成催化剂的孔道堵塞,催化剂失活。因此,需要进一步开展改善催化剂的抗积炭能力和使用寿命方面的研究。     

快速凝固Ni-Al基合金的结构特征与十八腈加氢催化性能

利用旋铸法制备了快速凝固 Ni3 1.5Al68.5合金 ,结合常规 Ni- Al合金对其结构特征和十八腈加氢催化性能进行了研究。结果表明 ,快凝 Ni- Al合金中 Ni2 Al3 和Ni Al3 相的含量显著增加 ,α- Al相的含量大幅减小 ;与常规 Raney Ni催化剂相比 ,快凝 Ni- Al合金活化后制得的新型 Raney Ni催化剂中 Ni的晶格常数增大 ,晶粒细化 ,比表面积增加 ,孔径尺寸减小 ,在制备伯胺和仲胺两种选择性反应中均显示出较高的活性和选择性。     

松香低压催化加氢反应的研究

采用 FYX-2 G型高压搅拌釜 ,在温度 1 60°C、压力 1 .0 MPa条件下 ,测定了松香催化加氢转化率与 Pd/ C催化剂含水量的关系 ,可见加氢反应速度随催化剂含水量的减少而增加。考察了搅拌器类型、搅拌转速对高压釜持气量及枞酸转化率的影响 ,认识到松香催化加氢是外扩散控制的反应 ,当搅拌转速达 60 0 r/ min时 ,基本上能消除外扩散的影响。比较了 Raney-镍与 Pd/ C催化剂对松香催化加氢的活性 ,实验表明在低氢压 1 .0 MPa下 ,只有 Pd/ C催化剂才能制备出合格的氢化松香产品     

HI decomposition over active carbon supported binary Ni–Pd catalysts prepared by electroless plating

A series of binary Ni–Pd catalysts supported on active carbon was prepared by electroless plating method. For comparison, active carbon supported monometallic Pd and Ni catalysts were also prepared by liquid-phase reduction. Among the Pd, Ni and binary Ni–Pd catalysts, the catalyst of 1%Ni–1%Pd/C showed the best catalytic performance for the decomposition of HI. Furthermore, characterizations by BET and XRD revealed that the binary Ni–Pd catalyst had the higher stability in specific surface area and structure than monometallic Pd catalyst during HI decomposition.     

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。     

Effect of Metal Type on Partial Hydrogenation of Rapeseed Oil-Derived FAME

Supported SiO₂ catalysts were studied for the partial hydrogenation of rapeseed oil-derived fatty acid methyl esters (FAME) for improving its oxidative stability. The effect of metal type: Pt, Pd, and Ni, on catalytic activity and cis–trans selectivity was investigated. Hydrogenation activity was studied in terms of turn over frequency (TOF) of C18:3, C18:2, C18:1, and C18:0 FAME. The highest TOF of C18:3, C18:2, and C18:1 was found for Pd catalyst. However, C18:0 TOF of Pt is higher than that of the Pd catalyst. The higher in C18:0 TOF can explain the low selectivity towards trans-monounsaturated FAME of the Pt catalyst, which is due to the subsequent hydrogenation of the intermediate trans-monounsaturated to saturated FAME. On the other hand, Ni showed the lowest TOFs when compared with the Pt and Pd catalysts.     

钯-炭催化生漆氢化制备饱和漆酚

研究了不同用量的钯 炭催化剂对生漆催化氢化的影响。实验结果表明，钯 炭催化剂比ＲａｎｅｙＮｉ催化剂更好     

Improvement of Ni-Cermet performance of protonic ceramic fuel cells by catalyst

Generally, the NiO composite anode becomes porous after reduction. To infiltrate additional catalysts such as Pd into the NiO-composite anode before reducing NiO to Ni, a porous NiO composite anode for protonic ceramic fuel cells (PCFCs) was fabricated in this study. The porous NiO composite was fabricated by adding graphite as a pore former along with CuO as a sintering agent. The addition of graphite increased the porosity of the NiO composite anode but resulted in poor sinterability, which was addressed by adding CuO as a sintering agent to the NiO composite anode. The Pd catalyst was added to the NiO-composite anode before reducing NiO to Ni. The composite anode for PCFC with three components, namely Ni, protonic ceramics, and a Pd catalyst, was obtained by reducing NiO to Ni during the measurement. The addition of the Pd catalyst improved the anode performance in methane fuel and hydrogen fuel by enhancing the catalytic activity for the electrochemical reaction on the surface.     

催化裂化焦炭的生成及其对催化剂性能的影响

分析催化裂化过程中焦炭的生成及其对催化剂性能的影响,焦炭的生成与芳烃和烯烃等不饱和分子烃的环化、氢转移、烷基化以及缩合反应密切相关,在反应初期,焦炭产率处于较低水平且增幅不大,主要来自多环芳烃吸附焦;随着反应深度的增加,焦炭产率明显增加继而急剧增加,主要来自催化反应生成焦及对焦炭前驱物的吸附。焦炭对催化剂性能的影响主要表现在孔道堵塞和酸中心毒害,焦炭主要沉积在分子筛外表面或孔口处,使反应物分子不能进入孔内;残留在再生催化剂上的少量焦炭主要位于分子筛内,导致催化剂比表面积、孔体积和酸量的大量损失。基于以上分析,提出降低催化裂化焦炭的一些措施,为开发低焦炭产率的催化裂化催化剂和工艺提供依据。     

Hydrogenation of Vegetable Oils with Minimum trans and Saturated Fatty Acid Formation Over a New Generation of Pd-catalyst

Hydrogenation of sunflower and canola oils over a novel Pd-supported catalyst (pore size of 6.8 nm and BET specific surface area of 837 m²/g) was investigated and compared to commercial nickel catalyst. The formulated catalyst with Pd-loading of 1 wt%, supported on structured silica material was active and selective for the hydrogenation of sunflower and canola oils under mild process conditions. For both oils, the novel Pd supported catalyst exhibited a better selectivity than commercial Ni catalyst at a similar activity with a lower metal loading. For the same iodine value (IV) reduction, the Pd-catalyst produced less saturated fatty acids (SFA) and about the same level of trans fatty acids (TFA), but was more selective towards cis monoenes formation than Ni-catalyst. More importantly, this catalyst produced a reduced level of stearic acid, which at increased levels causes waxy mouth feel of the hydrogenated fat.