制备方法对钯碳催化剂表面性质及其加氢性能影响
制备方法对催化剂性质的影响
28洁净煤技术 2008年第14卷第4期制备方法对催化剂性质的影响苗 鹏,徐振刚,王乃继(煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院,北京100013)摘要:以活性氧化铝为载体,以硝酸钴为钴源考察了制备方法对催化剂物化性质的影响,采用浸渍法分别用慢速干燥法和快速干燥法制备不同钴含量的Co /A l 2O 3催化剂。
表征结果表明:不同干燥方法制得的F T 合成催化剂的性质具有比较大的差异。
关键词:浸渍法;钴基催化剂;比表面积中图分类号:TQ 426;O 643 36 文献标识码:A 文章编号:1006 6772(2008)04 0028-03收稿日期:2008-05-12作者简介:苗鹏(1983-),男,山东滨州人,2005年8月毕业于山东科技大学,同年进入煤炭科学研究总院攻读硕士学位。
干燥过程对催化剂活性组分的分布有较大的影响。
B .德尔蒙、陈信华等[1,2]认为干燥过程中迁移和活性组分再分布情况,除浸渍操作外,干燥速率对负载型催化剂活性组分分布亦有影响。
当溶液从载体颗粒表面蒸发的速率小于表面张力作用下溶液从颗粒内迁移的速率时,称为慢速干燥。
慢速干燥时,热量从载体颗粒外部传递到其内部,产生一个温度梯度,载体颗粒外表面上或靠近外表面的毛细孔中的溶剂总是先蒸发,随着载体颗粒外部溶剂的蒸发,内部溶质随同溶剂一起向载体颗粒外部迁移,当溶液达到饱和浓度时,溶质开始从载体颗粒外部或颗粒孔口处沉淀出来。
溶剂不断蒸发,溶质迁移不断沉淀,使得载体颗粒表面上活性组分含量高于颗粒内部,引起活性组分分布不均匀。
而快速干燥过程中,溶液蒸发速率大于毛细管内迁移速率,孔内弯月形液面在干燥过程中不断下降,当活性组分浓度达到饱和时,活性组分就会沉积在孔壁或扩散到剩余的溶液中,活性组分形成均匀分布。
1 实验部分浸渍法制备催化剂的过程可以分为浸渍,干燥,焙烧3个部分。
其中,浸渍液的浓度,浸渍时间,以及之后的干燥,焙烧都会对催化剂造成影响。
制取的催化剂浸渍时间均为24h ,不予考虑浸渍时间的影响。
钯碳催化剂cas号
钯碳催化剂cas号
钯碳催化剂（Palladium Carbon Catalyst）是一种广泛应用于加氢、脱氢、氧化等化学反应的催化剂，由于钯具有优异的催化性能，使得钯碳催化剂在化工、医药、燃料等领域得到广泛应用。
钯碳催化剂的CAS号是12421-78-0，CAS号是美国化学文摘服务社为化学物质制定的登记号，是独一无二的，可以用于识别具体的化学物质。
钯碳催化剂的制备方法有多种，其中最常用的是浸渍法。
浸渍法是将活性炭载体浸入含有钯盐和其他添加剂的溶液中，经过吸附、洗涤、干燥、焙烧等工序后得到钯碳催化剂。
浸渍法具有操作简单、制备方便、活性组分含量高等优点，是制备钯碳催化剂的重要方法之一。
钯碳催化剂的活性组分是钯，其含量直接影响催化剂的催化性能，因此制备过程中需要严格控制钯盐的用量和浸渍工艺参数，以保证得到高活性、高稳定性的催化剂。
此外，为了提高钯碳催化剂的催化性能和稳定性，通常需要添加一些助剂，如表面活性剂、分散剂、稳定剂等。
这些助剂的作用是改善活性炭载体的表面性质、促进钯盐的分散和防止催化剂失活等。
在使用过程中，钯碳催化剂会受到一些因素的影响，如反应温度、压力、反应物浓度等。
因此，需要根据具体的反应条件选择合适的催化剂和工艺参数，以保证化学反应的顺利进行和产物的质量。
总的来说，钯碳催化剂是一种重要的化学反应催化剂，其制备和应用需要综合考虑多种因素。
了解其CAS号可以帮助我们更好地识别和跟踪具体的化学物质，对于化学研究和工业生产都具有重要意义。
预处理对钯炭催化剂及其在肉桂醛加氢中性能的影响
预处理对钯炭催化剂及其在肉桂醛加氢中性能的影响崔雪;曾利辉;张之翔【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2017(025)008【摘要】The surface of activated carbon was modified by different pretreatment methods,and palladium supported activated carbon catalysts were prepared.The physical properties and the type of oxygen-containing functional groups of activated carbon and Pd/C catalyst were characterized by BET,FT-IR,XRD and TEM.The effects of the pretreatment on the physicochemical properties of the activated carbon and Pd/C catalyst for hydrogenation of cinnamaldehyde were investigated.The results showed that the specific surface area and pore volume of the activated carbon by oxidative pretreatment decreased,and the palladium particles of Pd/C catalyst were relatively small.The alkali treatment had a certain effect of enlarging pore, and Pd/C catalyst had larger Pd particles.In the hydrogenation reaction of cinnamaldehyde,the smaller the particle size of palladium was,the higher the catalytic activity of the catalyst was,and the catalyst with larger Pd particle size possessed higher selectivity to cinnamyl alcohol.%采用不同预处理方式对活性炭表面进行改性,并制备钯炭催化剂.对活性炭的比表面积、孔结构等物理性质和含氧官能团种类以及钯炭催化剂进行表征,探究预处理对活性炭表面物化性能产生的变化和对钯炭催化剂在肉桂醛加氢反应中催化活性的影响.结果表明,氧化预处理使活性炭的比表面积和孔容下降,使钯炭催化剂上的钯粒子尺寸相对更小;碱预处理有一定的扩孔作用,使钯炭催化剂上的钯粒子尺寸更大.在肉桂醛加氢反应中,钯粒子尺寸越小的催化剂催化活性更高,而钯粒子尺寸更大的催化剂上肉桂醇选择性更高.【总页数】6页(P53-58)【作者】崔雪;曾利辉;张之翔【作者单位】陕西师范大学化学化工学院,教育部胶体表面重点实验室,陕西西安710106;陕西师范大学化学化工学院,教育部胶体表面重点实验室,陕西西安710106;西安凯立新材料股份有限公司,陕西省贵金属催化剂工程研究中心,陕西西安 710201;西安凯立新材料股份有限公司,陕西省贵金属催化剂工程研究中心,陕西西安 710201【正文语种】中文【中图分类】TQ426.6;O643.36【相关文献】1.钯/碳催化剂的预处理对催化加氢制备4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸的影响[J], 史天兵;陈宏博2.活性炭载体的改性对钯炭催化剂性能的影响研究进展 [J], 栗云彦;顾永万;张云峰;赵云昆3.双氧水预处理对钯炭催化剂结构与性能的影响 [J], 肖发新;任永鹏;李岩松;徐新阳;申晓妮;张向军4.酸碱性浸渍条件对钯炭催化剂加氢性能的影响 [J], 王柳枫;徐志超;李琪;王梁炳5.活性炭负载Pt／Fe3O4催化剂及其选择性转移加氢肉桂醛的催化性能 [J], 张勇;陈春;龚万兵;宋杰瑶;苏燕平;张海民;汪国忠;赵惠军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
制备方法对钯碳催化剂表面性质及其加氢性能影响
祥 ( 1980- ) , 男 , 硕士生 , 主要研究方向为化学工程和工业催化 ; 曾崇余 ( 联系人 ) , 教授 , Em ai: l cyzen @ n ju t . edu. cn 。
94
南
京
工
业
大
学
学
报
第 27 卷
350
) 对催化剂性能的影响。
面钯含量和活性的影响。催化 剂 XPS 表征结果如 表 1 和图 1 。图 1 中, Pd 的出峰位置在横坐标结合 能 340 eV附近 , 峰面积越大表示催化剂表面的 Pd 摩 尔分数越高。结果表明 , 浸渍方法对催化剂表面 Pd 摩尔分数有较大影响。其中 , 用 EDTA 处理载体后, 分两次浸渍 PdC l2 制备的 0 5 % P d /C 催化剂 , 表面 Pd摩尔分数达到了 8 61 % , 而相同条件下不用 ED TA 处理载体制备出的催化剂, 表面 Pd 摩尔分数仅 为 0 89 % 。对催化剂进行活性评价, 各催化剂反应 活性区别并不是很大 , 表明所用浸渍方法对催化剂 活性影响不显著。 10AD 高效液相色谱
[ 9] [ 8]
指出化学还原法制备 Pd /C 催化剂应优选甲酸
钠作为还原剂, 制得的催化剂中金属 Pd具有较高的 分散度 , 微晶含量也较高。 本研究着重考察浸渍方法、 还原方法和条件对 Pd /C 催化剂性能的影响 , 探索影响 Pd /C 催化剂活
y 收稿日期 : 2005- 03- 22 基金项目 : 扬子石油化工股份有限公司资助 作者简介 : 陈
第 27 卷第 5 期 2005 年 9 月
南
京
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大
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报
JOURNAL OF NAN JI NG UN I V ERS I TY OF TECHNOLOGY
双氧水预处理对钯炭催化剂结构与性能的影响
（ １ ． 沈阳有色金属研究院 ， 辽 宁 沈阳 １ １ ０ ０ ０ １ ； ２ ．河 南 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程
学院 ， 河南 洛 阳 ４ ７ １ ０ ０ ３ ； ３ ． 东北大学资源与土木工程学院 ， 辽宁 沈 阳 １ １ ０ ８ １ ９ ）
公 司产 ； 氯 化钯 ： 分析 纯 ， 沈 阳 有 色 金 属 研 究 院
提供 。
１ ． ２ 设备 及仪器
种 。Ｇ ｕ ｒ ｒ ａ ｔ ｈ等 研 究 了分别 以氧气 、 氢气 、 氯气 、 氨气 等气 体在 高温 条件下 对 活性炭 预处 理所 得 到
的钯炭 催 化 剂 的物 理 化 学 性 能 。胡 标 利 用 不
关键词 ： 精对苯二 甲酸 双 氧水预处理
钯炭催化剂
微观结构
活性
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ２ ４ ５ ． １ ２
文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １ — ０ ０ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ ０ ０ ０ ７ — ０ ５
精对 苯 二 甲酸 （ Ｐ Ｔ Ａ） 广泛应用于化学纤维、 轻工 、 电子 、 建 筑 等行业 ， 其 中， 主要用 于生 产 聚对
研 究 与 开 发
Ｃ 合成 Ｈ Ｉ Ｎ Ａ 纤 Ｓ Ｙ Ｎ 维 Ｔ Ｈ Ｅ 工 Ｔ Ｉ Ｃ 业 Ｆ ， Ｉ ２ Ｂ Ｅ ０ Ｒ １ ３ ， Ｉ ３ Ｎ ６ Ｄ （ Ｕ ５ Ｓ Ｔ ） Ｒ ： Ｙ ７
双 氧 水 预 处 理 对 钯 炭 催 化 剂 结 构 与 性 能 的 影 响
１ ． １ 主要试 剂
椰 壳 活性 炭 ： ４—８目 ， 比表 面 积 ８ ０ ０—１ ８ ０ ０ ｍ ／ ｇ ， 市购 ； Ｆ Ｆ Ａ： 纯度为 ９ ９ ％， 扬 子 石 化公 司产 ； 对羧 基 苯 甲醛 （ ４ 一 Ｃ Ｂ Ａ） ： 纯度 ９ ９ ． ５ ％， 上 海 爱蝶 公 司产 ； 双 氧水 ： 分析纯 ， 山东 烟 台双 双化 工 有 限
钯碳催化剂
摘要：Pd／C催化剂的研究开发情况，包括催化剂性能及催化剂制备工艺。
着重介绍了该催化剂性能改进、催化剂栽体活性炭的预处理工艺以及浸渍溶液中添加辅助溶液的研究进展。
关键词：Pd／C催化剂；制备技术钯炭催化剂催化活性高、选择性好，在石油化工、精细化工和有机合成中占有举足轻重的地位。
自从1872年发现钯炭对苯环上的硝基加氢还原反应具有催化作用以来，钯炭催化加氢以其流程简、转化率高、产率高和三废少等优点，引起了国内外极大的关注，相继有大量的专利及文献报道[1]。
在现今炼油、石油化工等工业催化反应中, 有很多的钯催化反应, 尤其是氢化反应中的选择加氢, 以及氧化反应中选择氧化生产乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯, 均广泛采用和开发钯催化剂。
对石油重整反应, 钯也是常选取的催化剂组分之一。
在脱氢反应和异构化反应中, 虽多数应用贵金属催化剂, 但主要是Pt , 直接用钯的不多。
在NO x催化处理研究中, 负载贵金属类催化剂是最早研究和开发的, 并在实际应用方面也取得了相当大的进展[ 2] 。
由于贵金属类催化剂存在价格昂贵、活性温度范围窄和有氧存在时容易失活等缺点, 应用上受到一定的限制。
因此开发这类催化剂的代用品是目前环保催化研究中的热门课题, 使用少量Pd的催化剂被认为是最富有潜力的[ 3] 。
在开发Pd-基催化剂的过程中, 使用活性炭为载体具有独特的意义。
这不仅因为活性炭具有大的表面积、良好的孔结构用丰富的表面基团, 同时还有良好的负载性能和还原性, 而后者在消除NO x的过程中又是不可缺少的。
可以设想, 当催化剂负载在活性炭上时, 一方面有可能制得高分散的催化系, 另一方面炭能作为还原剂参与反应, 提供一个还原环境, 降低反应温度并提高催化剂活性。
炭催化剂的研究现状钯炭催化剂是催化加氢最常用的催化剂，广泛适用于双键、硝基、亚硝基和羰基加氢等领域。
活性炭具有大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团，同时有良好的负载性能和还原性，当钯负载在活性炭上，一方面可制得高分散的钯，另一方面活性炭能作为还原剂参与反应，提供一个还原环境，降低反应温度和压力，并提高催化剂活性。
钯炭催化剂的研究进展
钯炭催化剂的研究进展摘要：介绍了4种钯炭催化剂的制备方法，即浸渍法、浸渍沉淀法、离子交换和化学气相沉积法，综述了载体预处理、浸渍、还原等钯炭催化剂制备方面的研究进展，探讨了贵金属钯的颗粒大小、分布以及分散度等因素对钯炭催化剂性能的影响，展望了钯炭催化剂的发展趋势。
关键词：钯炭催化剂；制备；进展Abstract：The main preparation methods of impregnation，immersion precipitation，ion exchange，and chemical vapor deposition of palladium catalysts supported on activated carbon were briefly described．The studies progress on the catalyst preparation of activated carbon pretreatment，impregnation，and reduction were reviewed in details．The effects of particle size distribution，and dispersion of precious metal palladium on the catalytic performance of palladium catalysts supported on activated carbon were discussed．The future development trends of palladium catalysts supported on activated carbon were also looked into．Key words：palladium/activated carbon catalyst；preparation；advance钯炭催化剂催化活性高、选择性好，在石油化工、精细化工和有机合成中占有举足轻重的地位。
不同溶剂对钯碳氢化反应的影响
不同溶剂对钯碳氢化反应的影响
不同溶剂对钯碳氢化反应的影响可以通过以下因素来衡量：
1. 溶剂对反应速率的影响：不同溶剂对钯催化的碳氢化反应速率有不同的影响。
有些溶剂可以促进反应的进行，提高反应速率，而有些溶剂可能对反应速率有抑制作用。
2. 溶剂对反应选择性的影响：溶剂可以影响反应的选择性，即使在相同催化剂条件下，不同溶剂中反应产物的分布可能不同。
这是因为不同溶剂对中间物的稳定性、溶解性以及反应物与溶剂之间的相互作用都会产生影响。
3. 溶剂对反应机理的影响：不同溶剂中反应的进行可能涉及不同的反应机理。
溶剂的选择可以改变反应物、中间物以及过渡态的稳定性，从而改变反应的机理路径。
4. 溶剂对催化剂的稳定性的影响：溶剂可以影响钯催化剂的稳定性，特别是在高温和高压下。
某些溶剂可以与催化剂形成配位化合物，从而影响钯催化剂的活性和寿命。
总的来说，不同溶剂对钯碳氢化反应的影响是一个复杂的问题，需要综合考虑反应速率、选择性、反应机理和催化剂稳定性等因素。
具体的影响因素和机制可能因反应类型、溶剂特性以及反应条件而有所差异。
因此，需要通过实验和理论研究来深入探究不同溶剂对钯碳氢化反应的影响。
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第27卷第5期2005年9月南 京 工 业 大 学 学 报JOURNAL OF NANJ I N G UN I V ERSI TY OF TECHNOLOGYVol.27No.5Sep.2005制备方法对钯碳催化剂表面性质及其加氢性能影响陈 祥1,周立进2,顾沛国1,曾崇余1(11南京工业大学化学化工学院,江苏南京210009;21扬子石油化工股份有限公司,江苏南京210048)摘 要:采用浸渍法制备Pd/C催化剂,考察了浸渍方法、还原方法和条件对催化剂活性的影响,用XRD及XPS对催化剂进行表征,并用对苯二甲酸加氢精制体系进行活性评价,与工业上使用的进口Pd/C催化剂进行比较。
结果表明:采用E DT A处理载体后,再分2次浸渍PdCl2溶液制备的015%Pd/C催化剂,表面Pd的摩尔分数可达8%以上,但对催化剂活性影响不显著;还原温度过高会使H2还原法制备出的催化剂中Pd晶粒变大,导致催化剂活性降低;采用甲酸钠还原和250℃下H2还原方法有利于提高催化剂活性。
关键词:Pd/C;加氢;对羧基苯甲醛;对苯二甲酸中图分类号:T Q42616 文献标识码:A 文章编号:1671-7643(2005)05-0093-04 钯碳催化剂是一种常用的加氢催化剂,广泛应用于羰基加氢、烯烃加氢、硝基和亚硝基加氢等领域[1]。
质量分数为015%Pd/C催化剂应用于对苯二甲酸加氢精制生产精对苯二甲酸(PT A),具有活性高、选择性好的优点,在PT A生产中广泛应用。
Pd/C催化剂的制备大多采用浸渍法[2,3],一般包括载体预处理、活性金属浸渍、干燥、还原等步骤,还原过程大多采用H2还原。
影响催化剂活性的因素主要有催化剂活性金属含量、颗粒大小及分散度[4],催化剂表面结构以及金属Pd在载体上的分布状况[5,6]等。
上述影响因素主要与浸渍方法、浸渍液浓度、干燥介质和温度、还原方式有关。
陈信华[7]指出催化剂制备过程中浸渍方法、干燥温度是影响催化剂表面活性金属含量的主要因素,还原方法则是影响催化剂上活性金属颗粒大小的主要因素,而表面金属含量和金属颗粒大小会很大程度上影响催化剂的活性。
畅延青等[8]研究Pd/C催化剂采用了化学还原法,还原剂有甲醛、甲酸钠、甲酸等,并提出了制备高活性Pd/C催化剂的方案。
钱斌等[9]指出化学还原法制备Pd/C催化剂应优选甲酸钠作为还原剂,制得的催化剂中金属Pd具有较高的分散度,微晶含量也较高。
本研究着重考察浸渍方法、还原方法和条件对Pd/C催化剂性能的影响,探索影响Pd/C催化剂活性的因素,寻求制备高活性Pd/C催化剂的方法。
1 试验部分111 实验原料氯化钯PdCl2,分析纯,Pd质量分数≥5910%(上海化学试剂厂);活性炭载体,椰壳炭,比表面积≥1000m2/g,片状6～8目(南京木林森炭业有限公司);粗对苯二甲酸原料(CT A),其中主要杂质对羧基苯甲醛(4CBA)含量2300μg/g(由扬子石油化工股份有限公司PT A装置提供);甲酸,化学纯,质量分数≥85%(南京化学试剂厂);甲醛,分析纯,甲醛质量分数37%～40%(上海试剂四厂)。
112 催化剂制备 催化剂用浸渍法制备,载体为6～8目片状椰壳活性炭。
将活性炭载体先用5%HNO3溶液在95℃预处理2h,洗涤至中性后干燥,备用。
负载由以下步骤组成:载体与浸渍液等体积浸渍-真空干燥-老化-还原。
研究中考察了不同浸渍液浓度、浸渍时间、干燥温度及时间对催化剂性能的影响。
还原过程采用化学还原法和流动H2还原两类方法,化学还原法分别使用了甲酸钠、甲酸、葡萄糖、甲醛溶液作为还原剂,还原温度均控制在50～70℃。
H2还原法考察了在一定氢分压下还原温度(90～收稿日期:2005-03-22基金项目:扬子石油化工股份有限公司资助作者简介:陈 祥(1980-),男,硕士生,主要研究方向为化学工程和工业催化;曾崇余(联系人),教授,Email:cyzen@。
350℃)对催化剂性能的影响。
113 催化剂的活性评价装置及分析方法催化剂活性评价在1L高压不锈钢间歇反应釜(GS1型,山东威海化工机械厂)中进行。
每釜装催化剂3g,粗对苯二甲酸133g。
反应温度280℃, H2分压015MPa,搅拌转速850r/m in,反应时间90m in。
加氢精制后的对苯二甲酸用开水洗涤、抽滤、干燥后取样分析。
加氢后杂质4CBA的含量分析采用W aters C I A毛细管电泳仪和岛津LC10AD高效液相色谱进行测定。
114 催化剂表面结构分析对催化剂进行XRD和XPS表征,分别测定催化剂中Pd晶粒的大小和催化剂表面Pd摩尔分数。
XRD采用B ruker D8Advance衍射仪,使用N i过滤的Cu Kα射线,波长0115406n m,管电压40k V,管电流30mA。
XPS采用PH I公司PH I550型多功能电子能谱,通能50e V,光源l靶,工作电压10k V,工作电流30mA,取C1s结合能28416e V做荷电校正。
2 结果与讨论211 浸渍方式对催化剂性能的影响 在相同还原条件下考察了浸渍方法对催化剂表面钯含量和活性的影响。
催化剂XPS表征结果如表1和图1。
图1中,Pd的出峰位置在横坐标结合能340e V附近,峰面积越大表示催化剂表面的Pd摩尔分数越高。
结果表明,浸渍方法对催化剂表面Pd 摩尔分数有较大影响。
其中,用EDT A处理载体后,分两次浸渍PdCl2制备的015%Pd/C催化剂,表面Pd摩尔分数达到了8161%,而相同条件下不用ED2 T A处理载体制备出的催化剂,表面Pd摩尔分数仅为0189%。
对催化剂进行活性评价,各催化剂反应活性区别并不是很大,表明所用浸渍方法对催化剂活性影响不显著。
图1 不同浸渍方式制备出催化剂XPS表征结果Fig.1 XPS patterns of catalysts by different i m mersing methods表1 浸渍方式与催化剂性能的关系Table1 Surface structures and activities of catalysts by different i m mersing ethods催化剂序号浸渍方式表面钯摩尔分数/%4C BA转化率/% CH21分两次浸渍,90℃真空干燥01898317 CH23浸渍液加入甲醇,分两次浸渍,60℃真空干燥11428616 CH24E DT A预处理载体,分2次浸渍,90℃干燥81618514 CH26一次浸渍,80℃干燥01538317212 还原方式对催化剂性能的影响21211 不同化学还原法对催化剂性能的影响在浸渍方法相同情况下,考察了不同化学还原方法(分别用甲酸钠、甲酸、葡萄糖、甲醛溶液作还原剂)对催化剂性能的影响。
对以上催化剂进行XRD表征和活性评价,结果如图2。
图2中,衍射峰的强弱取决于研究对象的晶粒大小,晶粒越大,衍射峰越强。
随着晶粒变小,衍射峰也逐渐变弱,当晶粒足够小,衍射峰消失。
金属Pd晶粒的衍射峰出现在横坐标2θ=4016°处,图2中,自制Pd/C催化剂在横坐标2θ=4016°处有明显图2 不同化学还原方法制备出催化剂的XRD表征结果Fig.2 XRD patterns of catalysts by different che mical deoxidizing methods49南 京 工 业 大 学 学 报 第27卷 衍射峰,说明催化剂中Pd 晶粒比较大,而进口新鲜催化剂衍射峰不明显,说明该催化剂中Pd 晶粒小,微晶含量很高。
自制催化剂中,用甲酸钠、葡萄糖进行化学还原的催化剂中Pd 金属粒径相对较小,但与进口Pd /C 催化剂相比仍比较大。
图3为各催化剂的XPS 表征图谱,在结合能340e V 处出现的Pd 峰面积有显著的差别,表明不同还原方式对催化剂表面Pd 摩尔分数影响很大,结果见表2。
由表2中数据看出,葡萄糖还原出的催化剂表面Pd 摩尔分数最高,达到5.68%,而用甲酸还原的催化剂表面Pd 含量仅为0172%。
可以看出,还原方式不仅对催化剂中Pd 颗粒大小有影响,对催化剂表面Pd 摩尔分数也有影响,这与文献[7]中指出的浸渍及干燥条件影响催化剂表面金属摩尔分数,而还原方法影响催化剂中活性金属颗粒大小的观点并不完全一致。
图3 不同化学还原方法制备出催化剂的XPS 表征结果Fig .3 XPS patterns of catalysts by different che m icaldeoxidizing methods表2 不同化学还原方法制备催化剂的表面结构及活性Table 2 Surface structures and activities of catalystsby different che m ical deoxidizing methods催化剂序号CH12CH13CH15CH17进口还原剂甲酸钠葡萄糖甲醛甲酸表面Pd 摩尔分数/%218051681110017221934C BA 转化率/%98119310801384149919 活性评价结果表明(表2),用甲酸钠还原出的催化剂活性比较高,4CBA 转化率达到98%以上,具备了很高活性,与目前工业用进口质量分数015%Pd /C 催化剂活性也已经比较接近。
该结果与钱斌等[9]提出的制备对苯二甲酸精制Pd /C 催化剂优选甲酸钠作为还原剂的结论是一致的。
21212 H 2还原温度对催化剂性能的影响在浸渍方法相同情况下,考察了相同H 2含量不同还原温度(90℃、250℃、350℃)对催化剂性能的影响。
对以上催化剂进行XRD 表征和活性评价,结果如表3和图4。
表3 不同温度下H 2还原法制备催化剂的表面结构及活性Table 3 Surface structures and activities of catalysts by H 2deoxidizing under different te mperature催化剂序号CH18CH19CH1进口还原温度/℃90250350表面Pd 摩尔分数/%61833131013821934CBA 转化率/%9611971788159919图4 不同H 2还原温度下制备出催化剂的XRD 表征结果Fig .4 XRD patterns of catalysts by H 2deoxidizing underdifferent te mperature 从图4上可以看出,350℃下H 2还原出的催化剂样品在2θ=4016°处衍射峰很强,而90℃和250℃下H 2还原出的催化剂样品的衍射峰相对较弱,说明高温还原会导致催化剂中Pd 晶粒变大。