Pd/C催化剂催化氯苯加氢脱氯性能

以氯苯为模型反应原料,采用Pd/C为催化剂催化加氢氯苯脱氯,考察溶剂种类、反应温度、反应压力和反应时间对Pd/C催化剂催化氯苯加氢脱氯性能的影响。结果表明,采用Pd/C为催化剂,以甲醇与水质量比1∶1为溶剂,在反应温度70℃和反应压力0.8 MPa条件下反应100 min,Pd/C催化剂上氯苯转化率超过50%。以甲醇与水质量比1∶1为溶剂,在减少废水和降低成本方面有较大优势。     

有机胺对Pd/C催化氯酚加氢脱氯反应的影响

采用Pd/C催化剂,选择不同的溶剂体系,首先分别比较了有机碱Et₃N以及无机强碱NaOH对Pd/C催化2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)加氢脱氯反应的影响。结果表明,醇类溶剂中,Et₃N作为质子吸收剂,2,4-DCP能够在Pd/C催化下高效彻底加氢脱氯。并通过SEM、XRD和XPS等表征分析,发现Et₃N能够中和加氢反应产生的HCl,生成三乙胺盐酸盐(Et₃N·HCl),从而消除HCl对催化剂的毒化作用,同时避免了因Et₃N·HCl在催化剂表面的沉积而引发的催化剂失活的问题。进一步研究了不同类型的有机胺对甲醇中Pd/C催化2,4-DCP加氢脱氯反应速率和反应选择性的影响。研究表明,短链有机胺(伯胺、仲胺和叔胺)更有利于Pd/C催化2,4-DCP加氢脱氯反应的进行。在此基础上建立一种新型Pd/C-甲醇-短链有机胺催化体系,可以高效、彻底地实现对多氯代苯酚类污染物的加氢脱氯降解,为实现温和条件下高浓度多氯代苯酚类污染物的环境友好无害化处理提供新的思路和方法。     

催化加氢脱氯合成间叔丁基苯胺

间叔丁基苯胺是重要的医药和农药中间体。以工业镍催化4-氯-3-硝基叔丁基苯加氢还原脱氯合成了间叔丁基苯胺,考察了溶剂及其用量、催化剂用量、脱氯剂、反应温度、反应压力等对加氢脱氯反应的影响,得到了最佳反应条件为:用甲醇和水(V∶V=4∶1)作溶剂,碳酸钠为脱氯剂,催化剂、脱氯剂、4-氯-3-硝基叔丁基苯质量之比为3∶10∶20,反应温度为140℃,氢气压力为3.0MPa时,还原加氢脱氯效果最好,间叔丁基苯胺产率最高。特别值得一提的是,加入碳酸钠后产率明显提高,表现出了相当强的脱氯能力。在反应体系中加水,提高了产率,是一种环境友好的绿色合成方法。     

Pd/C催化剂在CFCs加氢脱氯合成HFCs中的应用研究

阐述了CFCs加氢脱氯催化剂的选择、反应机理及Pd/C催化剂的制备、活化、再生、表征,通过Pd/C催化剂在CFC-115转化HFC-125和CFC-12转化HFC-32两个反应实验,得出Pd/C催化剂在CFCs加氢脱氯合成HFCs体系中具有工业化应用前景。     

常压条件下Pd/C催化邻氯硝基苯加氢反应

用化学还原法制备了活性炭负载Pd、Pt和 Ru共3种贵金属催化剂,在没有添加任何脱氯抑制剂和助剂的前提下,比较研究了3种催化剂在邻氯硝基苯(o-CNB)加氢制邻氯苯胺(o-CAN)反应中的催化性能,发现Pd/C催化剂效果更佳。以Pd/C为催化剂,考察了溶剂种类、反应温度、反应时间和重复使用次数等因素对邻氯硝基苯转化率及邻氯苯胺选择性的影响。实验结果表明:常压条件下,Pd与邻氯硝基苯的质量比为1/2120,反应时间90min,邻氯硝基苯转化率和邻氯苯胺选择性分别可达100%和 87.4%。催化剂在重复使用6次后仍保持较高的活性。该工艺具有反应压力低、催化剂用量少、反应时间短和脱氯少等特点,适合工业化生产。     

Raney Ni高效催化氯酚类污染物还原脱氯降解

采用Raney Ni催化剂,选择50%乙醇-水（50/50,体积比）作为溶剂体系,考察了不同类型碱及其添加量对Raney Ni催化4-氯苯酚（4-CP）还原脱氯反应的影响。结果表明,强碱（NaOH和KOH）和Et₃N更有利于Raney Ni催化下还原脱氯反应的进行,而且当n(NaOH/Et₃N)∶n(4-CP)=1.1~2.2时,Raney Ni能够保持较高的催化活性,可以在30min内实现4-CP的彻底还原脱氯,并建立了Raney Ni-50%乙醇-水（50/50,体积比）-NaOH催化体系。将该体系应用于研究取代基对Raney Ni催化芳香氯代物还原脱氯的影响,研究表明,Raney Ni催化剂对4-CP和4-氯苯胺（4-CA）的还原脱氯具有较高的选择性。进一步将Raney Ni-50%乙醇-水（50/50,体积比）-1.5NaOH催化体系应用于高浓度氯酚工业危废的还原脱氯处理,发现在该催化体系中氯酚工业危废中的氯代有机污染物可以彻底还原脱氯,且催化剂可以至少重复使用5次。该催化体系可以有效、彻底地还原脱氯降解氯酚工业危废,对高浓度氯酚工业危废的还原脱氯降解具有良好的应用前景。     

纳米ZrO2负载Pd-Ni催化剂催化氯苯加氢脱氯性能研究

采用负载法制备了一系列纳米ZrO₂负载金属Ni、Pd催化剂，通过XRD、TEM和SEM等技术对催化剂进行了表征，并以氯苯的加氢脱氯为探针反应，考察了催化剂的加氢脱氯性能和反应温度、碱的用量、催化剂镍的含量等因素对催化活性的影响。结果发现，在80 ℃、NaOH和氯苯物质的量的比为1的反应条件下，Ni质量分数为10%和Pd为0.05%的Pd-Ni/ZrO₂催化剂效果最佳，反应9 h后氯苯的转化率可达到100%。     

电辅助下非晶态Co-Ni-Fe对五氯苯酚的加氢脱氯

采用化学还原法制备了非晶态Co-Ni-Fe三元催化剂,通过改变金属盐的比例制得不同Co含量的复合催化剂。分析了催化剂的特征,并在电辅助体系下考察了对五氯苯酚(PCP)的催化加氢脱氯性能。结果表明,Ni-Fe催化剂中,Co的引入有效地提高了水中PCP的加氢脱氯效率。当Co、Ni、Fe物质的量比为0.5∶0.5∶9,电位为-0.2 V,硫酸浓度为0.2 mol/L,催化剂投加量为4 g/L时,脱氯率达到90%。从产物分析可知,PCP最终完全脱氯为苯酚。     

3-氯头孢烯酸的合成

以3 羟基 7 苯乙酰基 3 头孢烯酸二苯甲酯为原料,经过氯代、酯水解、酰胺水解3步反应制备了药物头孢克洛的中间体3 氯头孢烯酸(7 氨基 3 氯 3 头孢烯 4 酸,7 ACCA),总收率73%。酶解反应中以c(NaHCO3)=1×10-3mol/L的水溶液代替常用的氨水溶液,缩短了反应时间。三氯化磷作为氯代试剂,间甲酚作为酯水解试剂,反应中采用TLC进行终控,展开剂分别为V(环己烷)∶V(乙醇)=1∶1和V(丙酮)∶V(石油醚)∶V(乙酸)=5∶5∶1。     

五氯硝基苯催化加氢法合成3,5-二氯苯胺

3,5-二氯苯胺是一种重要农药中间体.采用多氯代硝基苯催化加氢脱氯合成3,5-二氯苯胺是一种清洁合成工艺.研究了合成路线中五氯硝基苯催化加氢制备五氯苯胺工艺,主要考察了催化剂、溶剂、反应温度和反应压力对加氢反应的影响.结果表明:与骨架镍相比,Pd/C催化剂具有较好的催化活性和选择性,虽然负载量为10%Pd/C比5%Pd/C催化活性高,但易发生深度脱氯;反应适宜的溶剂为环己烷;在优化的反应条件下,五氯硝基苯转化率可达99%以上,五氯苯胺选择性可达95%以上.     

选择加氢催化剂载体氧化铝的改性及其工业应用(Ⅱ)

采用浸渍法制备稀土元素和／或碱金属改性的氧化铝加氢催化剂载体,考察了助剂稀土和碱金属的加入对氧化铝热稳定性、表面酸度的影响以及改性载体对活性组分Pd分散度的影响。采用BET法测定催化剂的比表面积,吸附一脱附法测试催化剂的表面物性,在工业装置上进行催化剂应用试验。结果表明,加入改性组分的氧化铝载体制成催化剂,其活性、选择性均有较大提高。     

Liquid phase catalytic hydrodechlorination of aryl chlorides over Pd–Al-MCM-41 catalyst

Supported Pd catalysts were prepared by direct hydrothermal (DHT) or template-ion exchange (TIE) method on Al-substituted MCM-41 as the support and tested in the hydrodechlorination of aryl chlorides such as 4-chloroanisole in liquid phase, together with impregnated Pd catalysts as references. When Pd was loaded on Al-MCM-41 with the Si/Al ratio of 150 by the TIE method, the catalyst showed the highest activity among the Pd catalysts prepared. PdO originally formed on the catalyst surface was in situ reduced to Pd metal during the reaction as the active form for the dechlorination. The activities of the supported Pd catalysts well correlated with the Pd dispersion on the TIE or impregnated Pd catalysts, whereas the DHT catalysts showed relatively high activities independently on the Pd dispersions. It was confirmed that the dechlorination proceeded by a heterogeneous mechanism catalyzed by Pd metal particles sized less than 10 nm on the surface of the catalyst. Al substitution for Si on MCM-41 was effective for the loading of Pd metal with the high dispersion, none the less Pd was located on the surface of the TIE catalyst particles and no significant effect of mesoporous structure on the reaction was observed. Methanol was the most profitable as the solvent among the various solvents tested. Various types of arylchlorides bearing hydroxy, methoxy, methyl, nitro and phenylcarbonyl group at the p-position were efficiently dechlorinated over Pd–Al-MCM-41 catalyst at 40 °C. Electrophilic attack of arylchloride was proposed as the rate determining step, where ionic mechanism positively worked and electron-releasing substituents increased the catalytic activity.     

Nb2O5纳米材料在催化氢化肉桂醛中的影响

使用Nb2O5纳米线（W-Nb2O5）和介孔Nb2O5（S-Nb2O5）两种载体负载金属Pd,制备了Pd/W-Nb2O5和Pd/S-Nb2O5两种催化剂对肉桂醛(CMA)进行催化还原,考察了催化剂的活性和选择性。以乙醇为反应溶剂,催化剂用量0.10 g,80 oC,2MPa H2压力下反应6 h,Pd/W-Nb2O5对CMA的转化率为99%,HCMA的选择性为65%。Pd/S-Nb2O5在相同条件下反应, CMA转化率为98%,HCMA选择性为84%。W-Nb2O5表面酸性过强,导致HCMA选择性变低。继续考察Pd/S-Nb2O5在不同条件下对CMA加氢反应的影响。结果显示温度,H2压力,催化剂载体Nb2O5的晶化温度对反应均有影响。     

三氟三氯乙烷加氢脱氯Pd-Cu催化剂失活分析

以活性炭为催化剂载体,采用浸渍法制备Pd、Cu、Pd-Cu三种催化剂,将催化剂应用于三氟三氯乙烷(CFC-113)加氢脱氯制三氟氯乙烯(CTFE)的反应,考察Cu的引入对Pd催化剂性能的影响。对反应前后及再生的Pd-Cu催化剂进行X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸附-脱附(BET)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、热重(TG)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)等表征分析。研究表明,Pd催化剂具有较高的加氢脱氯性能,其主要产物为三氟乙烷,Cu的加入有利于提高CTFE的选择性。这应与Cu、Pd之间存在相互作用并形成合金,抑制了Pd的脱氯性能有关。反应后的催化剂存在表面结焦、反应过程中吸附Cl以及金属Cu价态变化和迁移等现象,其中表面高沸物的形成、卤元素吸附导致的金属迁移和Cu-Pd相互作用的改变是Pd-Cu催化剂失活的主要原因。     

Pd-Fe/TiO_2催化加氢合成2-氯-3-氨基吡啶的研究

2-氯-3-氨基吡啶是一种重要的医药和农药中间体。用Pd-Fe/TiO2催化2-氯-3-硝基吡啶常压下选择性加氢合成了2-氯-3-氨基吡啶,考察了Pd和Fe质量分数、催化剂用量、溶剂及其用量、反应温度和反应时间等对加氢反应的影响。结果表明,Pd-Fe/TiO2对2-氯-3-硝基吡啶的加氢反应有很高的催化活性和选择性,在2-氯-3-硝基吡啶0.05 mol,催化剂0.15 g,无水乙醇40 mL,氢气压力0.1 MPa,50℃反应2 h的条件下,2-氯-3-氨基吡啶的收率98.3%,选择性达到99.5%,无脱卤现象。催化剂经重复使用10次,催化活性和选择性仍无明显下降。     

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.     

Selective hydrogenation of acetylene on Pd/SiO2 catalysts promoted with Ti, Nb and Ce oxides

Transition-metal oxides added to Pd/SiO₂ improve significantly the activity and the ethylene selectivity of the catalyst in acetylene hydrogenation, which is caused by the interaction between the oxides and the Pd surface similar to the case of the oxide-supported catalysts. It has been confirmed through experiments that metal oxides spread on and modify both geometrically and electronically the Pd surface after the catalyst is reduced at 500°C. Such a behavior of metal oxides in the catalyst is correlated well with their promotional effect on the catalyst performance. That is, the oxides on the Pd surface retard the sintering of the dispersed Pd particles, suppress the adsorption of ethylene in the multiply-bound mode, and facilitate the desorption of ethylene produced by acetylene hydrogenation. Among the three metal oxides examined in this study, Ti oxide is found to have the most promotional effect.     

改性对Pd／γ-Al2O3催化剂C9石油树脂加氢性能影响

选择γ-Al2O3负载钯催化剂为研究对象,通过添加、活性金属考察对催化剂C9石油树脂催化加氢活性及稳定性等的影响,利用N2-物理吸附、XRD、SEM、TEM、NH,一TPD等实验手段对改性后的催化剂进行了表征。研究结果表明,Pd／γ-Al2O3催化剂在c,石油树脂的催化加氢反应中的稳定性与积炭及硫中毒密切相关。以碱土金属Mg对γ-Al2O3改性后形成的MgAl2O4有助于降低γ-Al2O3载体的酸性,起到抑制催化剂积炭的作用,可以提高催化剂的稳定性。同时,添加铂组分形成γ-Al2O3负载钯一铂双组分催化剂可以增强催化剂的抗硫中毒性能,提高了催化剂的稳定性。     

氮杂碳包铁负载钯催化苯甲醇无溶剂氧化

以氮杂碳包铁(Fe@NC)为载体、聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂,通过液相还原H_2PdCl_4和后续焙烧法制备新型的磁可分离Pd/Fe@NC催化剂,并进行AAS、TEM、XRD和XPS表征,将制备的催化剂用于苯甲醇无溶剂需氧氧化反应,考察焙烧温度、反应温度、催化剂用量和碱性助剂对其催化性能的影响,研究催化剂的循环使用性能。结果表明,Pd负载质量分数为4.86%,Pd有效负载比例为97.2%;Pd颗粒在载体上分散均匀,平均粒径为5 nm;催化剂活性物种组成包括Pd~0和含量较低的络合Pd(Ⅱ)及PdO。在无溶剂、无碱性助剂、O_2分压101.325 kPa(O_2流量为20 m L·min~(-1))和低催化剂用量[n(Pd)∶n(苯甲醇)=1∶2 000]条件下,Pd/Fe@NC可高效催化苯甲醇的氧化反应,100℃反应24 h,苯甲醇转化率达86%,苯甲醛选择性为87%,反应过程中无任何有毒物质产生与排放。催化剂循环使用7次后,催化活性略有提高,催化过程中络合的Pd(Ⅱ)向Pd0的转化是其活性提高的主要原因。     

不同载体负载Pd催化剂上氢气选择催化还原氮氧化物

将酸碱性不同的载体负载Pd催化剂用于氢气选择催化还原氮氧化物(H₂-SCR)研究。在0.091%NO、0.009%NO₂、0.5%H₂、10%O₂以N₂为平衡气和气体质量流速(W/F)0.06 g·s·cm^-3条件下,碱性载体MgO负载Pd催化剂表现出较好的催化活性,而酸性载体HZSM-5负载Pd催化剂上几乎没有氮氧化物转化。采用BET、CO₂-TPD、Py-FTIR、NOx-TPD和反应红外(IR)对载体及其负载Pd催化剂进行比表面积、表面酸碱性、吸附NOx能力以及NOx吸附生成表面物种进行表征。结果表明,载体酸性越弱,碱性越强,其吸附NOx能力较强,催化剂载体表面吸附生成的含氮物种较多,在Pd表面吸附活化生成的H溢流至载体并将含氮物种还原,这是负载Pd催化剂在H₂-SCR反应中活性较高的原因。