钯炭催化剂的研究进展

钯炭催化剂的研究进展
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。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]。在本文中,将立足于催化剂的制备过程,探讨改善钯炭催化剂性能的途径。

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。

1. 影响钯炭催化剂活性的因素

催化剂的优劣主要由催化剂活性、选择性、催化剂处理能力、催化剂寿命、稳定性和再生能力等指标来评判,其中催化剂活性最受关注。影响催化剂活性的因素有很多,如载体的性能(比表面积、孔结构、表面化学性质等)、催化剂中活性金属的含量和颗粒大小、活性金属在载体上的宏观和微观分布等。

2. 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。一般采用浸渍法[4]制备钯炭催化剂,包括载体预处理、活性金属浸渍、还原等步骤。

2.1 活性炭载体及预处理

2.1.1 载体性质

载体的性质在很大程度上影响活性金属在催化剂中的含量、分散度、负载的均匀程度和牢固程度等因素,从而影响催化剂活性以及其他催化剂性能指标。活性炭表面积的大小对催化剂活性有重要影响,较大的比表面有利于钯晶粒在载体内、外表面的分散,从而增大了反应物分子与活性中心的接触,有利于反应物分子的吸附、扩散、脱附,提高了反应速率。但是当载体比表面积过大时,由于活性组分的分散度高,可能使单位表面上的活性中心数目减少,从而使活性下降。

2.1.2 酸碱处理

酸、氢氧化钠等能溶解活性炭中的杂质,降低灰分含量。也可通过与前驱体作用,最终影响金属钯的分散。用氢氧化钠处理载体,因化学清洗作用和酸碱中和反应,活性炭表面的

酚羟基、内酯基和羰基浓度随之发生变化。活性炭的表面羧基在酸性或中性溶液中离解生成OH-,使溶液pH值升高至碱性,这有利于PdCl42-与按沉淀机理吸附在活性炭表面上。厉嘉云[5]提出经盐酸、氢氧化钠溶液或氨水处理的活性炭表面金属钯的平均粒径从大到小顺序为:Pd/C(HCl)、Pd/C(NaOH)、Pd/C(NH3·H2O)、Pd/C(未处理)。而Radkevich等认为,钯分散度随着载体上官能团碱性的增强而增大。经一NH2改性的活性炭为载体的Pd催化剂比酸性含氧基团改性的呈现更高的金属分散度,在氢气氧化中表现出更高的催化活性。

2.1.3 氧化处理

采用硝酸和过氧化氢等氧化剂对活性炭进行氧化处理,不仅可以选择性氧化活性炭中的一些杂质,使其转变成可溶性盐而除去,还能增加活性炭表面的含氧基团,防止贵金属吸附时的直接还原,有效抑制贵金属晶粒度的增大。活性炭的氧化处理会增大表面酸性含氧基团的浓度,酸性基团对金属分散度有重要影响,它提供了晶核形成的位置,增强了活性炭表面的亲水性,还可使氢溢流在100℃以下即可发生。活性炭经不同氧化剂处理后钯分散度从大到小顺序为:Pd/C(HNO3)、Pd/C(H2O2)、Pd/C(未处理)、Pd/C(KMnO4)。用硝酸处理活性炭会改变其化学性质,随着硝酸浓度的增大,含氧基团浓度变化呈现先增大后减少的趋势。表面的羧基、酚羟基和内酯基浓度可通过调节硝酸的浓度来加以控制。

2.1.4 其他预处理方法

使用饱和EDTA·2Na溶液预处理活性炭后,在钯负载量降低的情况下,可实现活性炭表面金属钯呈大粒径、窄分布[6]。将经酸洗后的活性炭用卤化钾和亚硝酸钠进行浸渍处理,利用卤素离子和亚硝酸根离子与钯和活性炭表面较好的亲和作用,增强前驱物与载体的相互作用,遏制还原过程中钯晶粒迁移长大,从而提高钯的分散度及微晶含量[7]。

2.2 浸渍

在浸渍过程中,由于存在着溶质迁移、扩散及竞争吸附等现象,活性组分在载体上会产生各种不同分布的状况。对于钯炭催化剂,活性组分主要浓集在载体的外表层上。这种蛋壳型分布是很有意义的,因为它使得活性相更容易接近反应物,这不仅对活性和选择性很重要,而且可以降低贵金属催化剂的金属含量[8]。显然,这对粉末状催化剂影响不大,与颗粒状和小球形催化剂高度相关。钯炭催化剂更显著的表层分布也会使磨损导致钯流失的危险性更高,造成快速失活,活性组分钯在载体内部具有一定的渗透深度,更有助于提高催化剂的活性及寿命。通过调节浸渍液组成、浸渍时间、浸渍液浓度及老化时间,可控制钯在载体上渗入深度的分布[9]。

2.3 还原

还原方法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。张曙东[10]等指出Pd(acac)2作前驱体,采用氢气干法还原方式制备的钯炭催化剂活性较好,Pd(acac)2在300℃以上分解为Pd0和Pd的氧化态,在氢气氛围下,氧化态的Pd被还原为Pd0,同时氢气的存在能抑制一些积炭现象,Pd晶粒表面以洁净的形式存在。由于乙酰丙酮钯配合物较为稳定,当采用水合肼和氢气湿法还原方式时,只能使部分Pd2+转变为Pd0。而采用在氮气保护下加热分解的活化方式,Pd(acac)2主要分解为Pd0和Pd的氧化态,但是氮气保护下炭载乙酰丙酮在较高温下分解,易产生积炭将钯晶粒部分包裹或与部分钯原子杂合,阻碍了Pd晶粒与反应物的结合,影响了Pd/C催化剂的催化活性。湿法还原法的缺点是制得的催化剂的粒径较大,因此得到的催化剂的性能较差。若采用加碱性试剂使金属盐水解,再加还原剂还原的一步法制备催化剂,不仅可形成小尺寸的金属微晶,还能简化制备工艺。

3. 炭催化剂制备方法

3.1 浸渍法

浸渍法是制备催化剂的最简便的方法,也是工业上最常用的方法。多数情况下使用活性组分的易溶于溶剂的盐类或其他化合物的溶液与载体接触,这些盐类或化合物负载在载体表面上以后,通过加热使溶剂挥发掉,再经焙烧或用还原剂使催化剂活化[11]。

3.2 浸渍沉淀法

浸渍沉淀法是许多贵金属浸渍型催化剂常用的方法。由于浸渍液多用氯化物的盐酸溶液(如氯钯酸),浸渍液在吸附达到平衡后,再加入氢氧化钠或碳酸钠溶液,用盐酸中和,从而使氯化物转换为氢氧化物沉淀于载体的内孔和表面。此法有利于氯离子的洗净脱除,并可使生成的贵金属化合物在较低的温度下用肼、甲醛和过氧化氢等含氢化合物水溶液进行预还原。此条件下所制得的活性组分贵金属易于还原,且粒子较细,不产生高温焙烧分解氯化物时造成的污染[12]。

3.3 离子交换法

离子交换法制备催化剂是利用载体表面存在着可以进行交换的离子,将活性组分通过离子交换负载在载体上,再经过洗涤、还原等制成负载型金属催化剂。以离子形式引入活性组分,能更好地提高颗粒大小的均一性,并适用于制备高分散、大表面积、均匀分布的负载型

金属或金属离子催化剂,尤其适用于低含量、高利用率金属催化剂的制备。离子交换方法制备碳材料负载钯催化剂,目前文献仅对带负电的载体和金属阳离子交换法有介绍,应用广泛的正电前驱体是钯的胺类络合物。通常用两种形式的前驱体Pd(NH3)4(N03)2和Pd(NH3)4Cl2络合物[13]。

3.4 化学气相沉积法

化学气相沉积法与润湿法相比有许多优点:(1)通过载体表面基团与适宜的可挥发性有机金属前驱体的气相的反应使活性物质发生直接有效的沉积;(2)避免了浸渍过程的许多步骤,如:洗涤、干燥、煅烧以及还原;(3)避免了在锻烧和还原步骤中由于高温而引起的金属分散度的变化。化学气相沉积法要求金属前驱体为可挥发性有机金属化合物,该类前驱体一般需要自己制备[14]。

4. 结束语

钯炭催化剂的制备方法主要有浸渍法、浸渍沉淀法、离子交换法和化学气相沉积法。载体的物化性能、催化剂中活性金属的颗粒大小和分散度是影响催化剂催化性能的主要因素。催化剂的制备工艺对催化性能有极其重要的影响,通过对载体的改性以及对浸渍、还原等催化剂制备方法的优化,可进一步改善催化剂在特定化学反应中的催化性能。钯炭催化剂的研究趋势:(1)改进现有的催化剂制备工艺,优化催化剂的催化性能,减少使用对环境污染较大的溶剂;(2)将载体性质、浸渍和还原过程等直接与金属分散度、金属颗粒大小、金属在载体上的分布状况以及在某特定化学反应中的催化性能关联,深化对催化机理的本质认识,为可控制备性能优良的钯炭催化剂提供理论指导。

参考文献

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活性炭的功能化处理极大的影响钯碳催化剂活性

活性炭的功能化处理极大的影响钯碳催化剂活性 2016-07-26 14:01来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 钯碳催化剂TEM和粒径分布图 活性炭由于具有较大的比表面积、丰富的孔道结构和良好的导电性能, 是一类燃料电池催化剂的理想载体. 常用的活性炭有乙炔黑、VulcanXC72、Vulcan XC72R、Black Pearls 2000 和Ketjen Black等. 大量研究表明, 活性炭表面的官能团一方面能够增强表面亲水性, 作为活性沉积中心促进金属前驱体在表面的吸附和沉积, 从而有效提高金属粒子的分散度和抑制粒子的团聚长大, 另一方面, 表面官能团与负载金属之间的相互作用能够改变金属粒子的表面电子状态, 从而影响金属催化剂的活性和稳定性. 因此, 对炭载体的功能化处理具有重要的实际应用价值. 目前, 对炭载体的功能化处理通常采用强氧化剂, 如HNO3、HNO3/H2SO4、H2O2, 或强碱如KOH等进行表面氧化和修饰以形成大量的羧基、羰基、酯基和羟基等含氧官能团. 然而, 此类强氧化处理一方面容易破坏活性炭的石墨结构, 造成电导率的降低; 另一方面也会导致活性炭的比表面积急剧减小, 金属粒子在载体表面分布不均, 出现团聚. 最近亦有研究者采用弱氧化性物质如柠檬酸、乙酸等修饰炭载体, 引入适量含氧官能团, 同时改善负载金属粒子的分散度, 从而提

高催化剂的催化活性. 此外, 在炭载体表面引入含氮官能团, 一方面能够产生可参与催化反应的活性位; 另一方面, 由于表面氮原子强的供电子行为和π-π共轭作用提供高的电子迁移率并显著影响载体的表面化学活性, 从而可以提高载体的电导率, 增强催化剂的长程稳定性. 近年来, 不少研究者尝试采用多种方法, 如用化学气相沉积(CVD)、NH3高温活化、固相反应、溶剂热反应和等离子体处理等在炭载体表面引入含氮官能团.Jiang等通过依次在HNO3/H2SO4和氨水中超声处理, 在纳米碳纤维表面引入含氮和含氧基团, 作为Pt纳米催化剂载体. 唐亚文等用氨水处理活性炭, 引入含氮基团, 用作Pd催化剂的载体. 常州大学石油化工学院曹剑瑜等人采用乙二胺四乙酸(EDTA)对活性炭进行功能化处理, 研究了其对表面基团、炭载Pd纳米粒子结构及Pd催化剂电催化性能的影响. 傅里叶变换红外(FTIR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)表征表明, EDTA处理在炭表面引入了含氮基团. X射线粉末衍射(XRD)光谱、透射电镜(TEM)和电化学测试结果显示, 活性炭经EDTA处理后, 负载的Pd 粒子粒径虽有所增大, 但由于炭载体与Pd粒子相互作用的增强, Pd利用率增加, 催化剂对甲酸氧化的活性和稳定性均显著提高. 电化学阻抗谱(EIS)分析进一步揭示, 甲酸在该催化剂电极上的电氧化反应具有较低的电荷传递电阻.

一种钌钯碳催化剂的应用

一种钌钯碳催化剂的应用 2016-11-09 13:37来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 一种钌钯碳催化剂的应用对苯二甲酸二甲酯,简称DMT (Dimethyl terephthalate),白色针状晶体,熔点140.7°C,沸点284°C,易升华。主要用于合成聚酯纤维、树脂、薄膜、聚酯漆及工程塑料等。DMT —步加氢产物为1,4-环己烷二甲酸二甲酯(简称DMCD),二步加氢产物为1,4_环己烷二甲醇(简称CHDM)。DMCD是一类重要的有机中间体和绿色化学品,可以作为聚合物的改性材料,也是生产CHDM的重要原料。由两者合成的高性能聚酯等材料的热稳定性和化学稳定性好,不含苯环,无毒,是一种绿色环保增塑剂和绿色化学品。特别是合成的聚对苯二甲酸1,4_环己烷二甲醇酯(PCT)、聚对苯二甲酸乙二醇环己烷二甲醇(PETG)、共聚聚酯(PCTA)广泛的用于食品包装,婴幼儿的用具、玩具、器皿等中。因此,DMCD和CHDM的研究和发展将有效的改善国民的食品包装安全问题,对儿童、幼儿的身体健康发育具有重要的意义。目前,人们对于对苯二甲酸二甲酯催化加氢制备1,4_环己烷二甲酸二甲酯进行了大量的研究。使用的加氢催化剂主要有两种,一种是贵金属催化剂,以钌铑钯为活性组分,以活性炭、氧化铝、氧化硅等为载体,近年来成为研究的热点;另一种是非贵金属催化剂,以雷基镍为代表。由于生产雷基镍催化剂存在高能耗高污染,加氢的副产物也比较多,已逐渐被取代。 本文介绍的双金属负载碳载催化剂制备方法为: (I)预先对载体炭材料进行预处理,并用水洗涤至中性,烘干;再在50-150°C、真空条件下脱气处理0.5-4h,备用; (2)将可溶性的钌盐和钯盐分别配制成浓度为0.5_10mol/L、0.l_2mol/的溶液; (3)将预处理的炭材料采用真空等量浸溃法先浸溃钌溶液2-10h,80°C下干燥 2-4h,120°C下干燥2-6h ;再采用同样的方法于50-80°C水浴中浸溃钯溶液 4h,80°C下干燥2-4h,得到钌钯-炭催化剂前体;

含钼催化剂研究进展

含钼催化剂研究新进展 摘要含钼催化剂广泛用于多种化工生产过程,在含钼精细化学品的研究与开 发中占有重要地位。简要介绍了我国近年来一些含钼催化剂的研究进展和有关文献1前言 催化是现代十分重要的化工技术,据统计,发达国家近三分之一的国民经济总 产值来自催化技术。含钼催化剂在催化领域占有重要地位,广泛用于石油加工和化 工生产,如合成气制造、基本有机合成和精细化工产品等的的生产。因此,长期以 来国内外对含钼催化剂的创新和改进不断进行。这也引起我国钼业界的广泛关注, 逐渐成为我国钼深加工领域的一个新的发展方向。现仅就我国近年来含钼催化剂的 一些新进展作简要介绍。 2烷烃的化学加工催化剂 2.1烷烃芳构化催化剂 四烷无氧脱氢芳构化,为甲烷活化和转化的一个新的研究热点。王林胜等在1 993年首次报道一种以HZSM-5分子筛为载体的含钼催化剂使甲烷于无氧条件下高选择性地转化为苯。该催化剂是甲烷芳构化反应的典型催化剂。此后,对这种催化剂 的研究活跃。舒玉瑛等用机械混合、机械混合后焙烧、机械混合后微波处理等方法 制备这种催化剂,并考察了其对甲烷芳构化反应的催化性能。结果表明:机械混合 法、固相反应法和微波处理法制备的Mo/HZSM-5催化剂,比一般浸渍法能明显提高 芳烃的选择性和减少积碳生成;在不同制法的Mo/HZSM-5催化剂上,Mo物种落位不同,机械混合法、固相反应法和微波处理法能使Mo物种较多地落位于分子筛外表面 ,这对甲烷芳构化反应有利,并明显减少积碳的生成。 王军威等用浸渍法、机械混合法和水热法制备了Mo/HZSM-5催化剂,并考察了 钼含量和反应时间对丙烷芳构化反应的影响,深入研究了Mo物种对HZSM-5分子筛结构和酸性的作用。 最近,田丙伦等报道了对Mo/MCM-22催化剂用于甲烷无氧芳构化的研究结果。MCM-22为晶粒呈片状、含两种孔道结构的高硅沸石分子筛。同Mo/HZSM-5催化剂相比,Mo/MCM-22催化剂稳定性更好,苯产物的选择性较高 。用浸渍法制备的Mo担载量为6%的Mo/MCM-22催化剂性能最佳。此外,还研究了添加钴对Mo/MCM-22催化反应性能和催化剂积碳性质的影响。 2.2烷烃选择氧化催化剂 甲基丙烯酸(MAA)是重要的有机化工原料,当前主要用烯烃为原料生产。然而,饱和烃较烯烃来源广泛,更经济易得,故近年来由异丁烷氧化制MAA已成研究 与开发的新方向。采用一般热表面催化法由异丁烷选择氧化制取MAA主要存在的问 题是MAA选择性低,浓度反应产物(COx)高达40%。激光促进表面反应法是很有应用前景的光催化合成新技术。最近,陶跃武等分别采用在铋钼复合氧化物、钒钼复 合氧化物表面上激光促进异丁烷选择氧化制MAA,取得选择性达到90%和无COx产生的良好结果。

钯碳催化剂由于其具有高活性和特定的反应选择性

一、钯碳使用 钯碳的添加量要根据反应的类型以及底物的活性来定,工业上一般的添加量一般在千分之一到百分之一,太少就速度慢,太多了成本就上去了,加完氢后钯碳要套用若干次,但要补加百分之二十到五十的新鲜钯碳. 另外,过滤出来的废钯碳用酸洗涤好,因为钯碳失活的原因主要是表面被杂质覆盖住,所以我们要把它清洁干净就可以了。 二、废钯的产生 钯碳催化剂由于其具有高活性和特定的反应选择性,广泛应用于非饱和有机化合物如烯烃、不饱和羧酸等的加氢反应 中。不同制备过程或者各细节控制条件的不同、不当,都会对钯碳催化剂的活性产生较大的影响,这些特殊的步骤对催化剂活性寿命影响至关重要。同时贵金属钯等催化剂应用于非饱和有机物的加氢反应时对毒物比较敏感,而且反应环境的变化,如反应温度和反应热(烧结)都会引起催化剂自身活性中心的物理变化。这些作用以及催化剂毒物的累积都会引起催化剂活性下降即产生了废钯。 三、钯碳含量的稳定性 1、钯碳催化剂的磨损流失

钯碳催化剂的磨损主要是由以下原因造成的: (1)在催化剂运输、储存和装填过程中,因振动和碰撞,催化剂颗粒之间以及催化剂颗粒与设备器具之间发生磨擦,引起催化剂落粉; (2)在生产过程中,因反应器液位波动,催化剂床层上的催化剂活性组分钯在进料溶液的直接冲刷下流失; (3)工艺调节不及时,如进料温度变化过大,引起加氢釜内的液体“闪蒸”,颗粒之间的磨擦加剧。 2、钯碳催化剂的结垢 氧化反应的副反应会生成一些高分子有机物以及金属腐蚀产物,这些副产物的粘性较大,吸附在催化剂表面和微孔内,覆盖了一部分催化剂活性中心,阻碍了加氢反应。在氧化单元开、停车时,这些粘性物质的含量更高,会导致催化剂失活。 3、钯碳催化剂中毒 (1)当原料中所含的杂质浓度过高时,活性中心钯与杂质结合,造成有效活性中心浓度下降,催化剂出现中毒现象,需经过一段时间的氢化才能逐渐恢复活性。 (2)永久性中毒 硫会造成催化剂永久性中毒。硫化物(如硫酸盐等)随原

催化剂载体活性炭相关资料

贵金属催化剂用载体活性炭 A、粉状活性炭:鑫森化工新开发的载体炭可达国际同类产品性能,活性高,具有大比表积面积(1500-2000 m2)和丰富的中孔容积,20-50 A。中孔容占总孔容的50%以上)和超纯特点,碳含量90-99%,灰份1-2%,适用于催化剂及催化剂载体(钯催化剂、钌催化剂、铑催化剂、铂催化剂),贵重金属回收及金刚石行业。已在国内数十家科研单位及使用厂家得已应用。100目,200目,325目过90%,40-100目可选 B、柱状活性炭:适用于附载钯Pd、铂pt、钌Ru、镍Ni等贵金属催化剂应用于石油化工加氢催化裂化反应、林产化工加氢催化反应、医药化工加氢催化反应及制冷剂/食品等行业,直径3mm、4mm可选,强度大于99.9%,高比例的中孔率20-100 A。中大孔容占总孔容的70%以上。 C、球形颗粒活性炭:适用于铂、钌等贵金属催化剂载体及制冷剂/食品等行业6-8目,颗粒状, 堆积密度=0.30克/毫升,比表面积: 1750 平米/克,孔容积: 1.4 立方厘米/克,中孔率: >70%,吸附性能: 良好 D.椰壳颗粒载体炭:4-8目50-80目50-100目比表面积:1300cm2,2000cm2可选,中孔,大孔,微孔可调控. 贵重金属催化剂 适用于医药和化学工业中,石化行业催化剂载体(钯、铂、铑)对苯二甲酸加轻工艺,例如在合成噻吗心安、氟呱啶、合成甲苯二异氰酸酯,在己内酰胺精制松香加氢与歧化等反应均以活性炭载钯(钯炭)为催化剂。在精对苯二甲酸生产中,对苯二甲酸加氢精制除去其中的对羧基苯甲酸时也用活性炭载钯催化剂。 活性炭作为催化剂和催化剂载体活性炭重要用途之一是作催化剂载体和助催化剂,也可直接用作催化剂。 鑫森活性炭在催化剂载体上的应用如下: (1)异构化作用用镍—炭催化剂使植物油(如棉籽油、亚麻油、菜籽油等)异构化,从非共轭的油变成共轭的形式。 (2)氢化、脱氢和脱氢芳构化,环化及异构化作用:用载钯或铂的活性炭作催化剂可起到这种催化作用。 (3)烯烃的低压聚合作用用含镍、钴或它们的氧化物的活性炭作催化剂能使烯烃聚合。(4)合成纤维在维尼纶生产上用含醋酸锌的活性炭作催化剂,使乙炔和醋酸合成醋酸乙烯酯。 (5)松香再加工用含钯的活性炭作催化剂生产岐化松香和氢化松香等。 (6)合成氯乙烯用含二氯化汞的活性炭作催化剂,使乙炔和氯化氢合成氯乙烯。 鑫森活性炭作催化剂方面如: (1)制造过氧化氢用活性炭覆盖的多孔管作阴极,使从阴极上放出的氢同压入的氧作用生成过氧化氢。 (2)使硫化氢转化为元素硫活性炭能吸附硫化氢并使氧化成元素硫,以除去气体中的硫化

钯加氢催化剂及其应用

钯催化剂在有机加氢中通常兼有良好的活性和选择性,正是这一特性,使钯催化剂在有机催化加氢中极具实用价值。通常钯催化剂分有载体和无载体两类。其中无载体的钯催化剂主要有钯黑、胶态钯、氧化钯和氢氧化钯等。基本上都用于各种有机催化加氢。钯催化剂的载体,本身具有助催化作用,还能调变催化加氢的选择性。相对于无载体钯催化剂,有载体的钯催化剂价格更实惠。 1.钯/碳酸钙催化剂 钯/碳酸钙催化剂特点是用稀醋酸铅来处理钯/碳酸钙。由于铅的毒性作用,使钯催化剂加氢活性减弱,加氢选择性加强。还可以加喹啉进一步提高其加氢选择性。它能控制反应固定在碳-碳三键加氢成碳-碳双键这一步上,也能使共轭二烯选择加氢成单烯。 1.1.钯/碳酸钙催化剂的实验室制备 将50ml 5%的氯化钯水溶液加入50g碳酸钙和400mL水的混合液中,室温下搅拌5 min,80℃下搅拌10min,然后通氢气。还原氯化钯为钯。过滤并水洗得钯/碳酸钙。将5g醋酸铅溶于100mL水中,然后浸渍钯/碳酸钙。20℃搅拌10min。沸水浴上加热并搅拌40min。滤出、水洗后40℃-50℃真空干燥得钯/碳酸钙催化剂。 1.2 钯/碳酸钙催化剂的应用 前苏联索科耳斯基等表明:在气相中,用被铅毒化的钯/碳酸钙催化剂可非常顺利地使乙炔加氢成乙烯。在40℃-60℃和C2H2∶H2=1:2 时,乙烯产率达98%-100% 。 另外,由于钯在常态下对羰基和芳环基催化加氢无活性,故钯/碳酸钙催化剂能实现选择性加氢。例如:用被铅毒化的钯/碳酸钙催化剂。催化加氢去氢沉香醇成为沉香醇,该反应炔基加氢停留在烯基这一步上,而醇基并不加氢。 开发钯/碳酸钙催化剂可参考钯、碳酸钙、醋酸铅的质量比例。工艺过程能重新设计。试验室制备中催化剂真空干燥主要考虑到单质钯加热易吸附氧,催化剂活性会下降。真空干燥工业生产不现实,可设计成在惰性气氛中干燥。沸水浴上加热搅拌可设计成在红外或微波中加热。载体也可设计成氧化铝或氧化铝球。也有用醋酸锌作毒物处理钯/ 碳酸钙催化剂的。现在工业中运用较多的是钯载于氧化铝上,用负载铅作毒物。用作催化乙炔选择加氢成乙烯,丙炔选择加氢成丙烯、丁二烯,丁炔选择加氢成丁烯等。 2. 钯/碳催化剂 该催化剂的特点是制备工艺流程较简洁,但使用技术要求很高。在某些反应中,钯/碳催化剂用95%乙醇洗净凉干,再用其它溶液洗后能套用3-4次。 2.1. 钯/碳催化剂的实验室制备 根据计算钯在催化剂中的百分含量,将固体氯化钯溶于浓盐酸和水,再用水稀释,浸渍炭,搅拌,蒸干。使用时用氢气还原。一般钯/碳催化剂含钯3%-5% 。 钯/碳催化剂用于腈加氢时,要用硼氢化钠还原附载在炭上的氯化钯,制成钯/碳催化剂。这是因为金属硼化物对腈加氢有良好的活性和选择性。 2.2. 钯/碳催化剂的应用 钯/碳催化剂可用于吡啶加氢制哌啶。将吡啶和醛或酮混合,用钯/碳催化剂加氢,可制得收率很好的N-烷基哌啶。钯/碳(5%钯)催化剂,在乙醇中对芳香族硝基化合物进行加氢时,添加烷基环己烯或脂肪族酮可获得良好效果。用钯/碳(5%钯)催化剂在腈加氢时,应

金属催化剂的研究进展

金属催化剂的研究进展 1前言 催化技术作为现代化学工业的基础,正日益广泛和深入地渗透于石油炼制、化学、高分子材料、医药等工业以及环境保护产业中,起着举足轻重的作用。长期以来,工业上使用的传统催化剂往往存在着活性低、选择性差等缺点,同时常需要高温、高压等苛刻的反应条件,且能耗大,效率低,不少还对环境造成污染。为此人们在不断努力探索和研究新的高效的环境友好的绿色催化剂[1]。本文重点讲解金属催化剂的作用机理,以及金属催化剂在甲醇气相羰基化合成碳酸二甲酯的应用、茂金属催化剂的应用以及金属催化剂在乙烯环氧化合成环氧乙烷的应用。 2金属催化剂的作用机理 2.1 金属催化剂的吸附作用 众所周知,吸附是非均相催化过程中重要的环节,过渡金属能吸附O2、C2H4、C2H2、CO、H2、CO2、N2等气体,强化学吸附能力与过渡金属的特性有关,是因为过渡金属最外层电子层中都具有d空轨道或不成对d电子,容易与气体分子形成化学吸附键,吸附活化能较小,能吸附大部分气体,需主要的是d轨道半充满或者全充满,较稳定,不易与气体分子形成化学吸附键。由此可知,过渡金属的外层电子结构和d轨道对气体的化学吸附起决定作用,有空穴的d轨道的金属对气体有较强的化学吸附能力,而没有d轨道的金属对气体几乎没有化学吸附能力,由多相催化理论,不能与反应物气体分子形成化学吸附的金属不能作催化剂的活性组分。 催化反应中,金属催化剂先吸附一种或多种反应物分子,从而使后者能够在金属表面上发生化学反应,金属催化剂对某一种反应活性的高低与反应物吸附在催化剂表面后生成的中间物的相对稳定性有关,一般情况下,处于中等强度的化学吸附态的分子会有最大的催化活性,因为太弱的吸附使反应物分子的化学键不能松弛或断裂,不易参与反应;而太强的吸附则会生成稳定的中间化合物将催化剂表面覆盖而不利于脱附[2]。 2.2 金属-载体间的相互作用 我们课题组研究的是甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯,使用的是负载型

竹质活性炭作为催化剂载体的研究

竹质活性炭作为催化剂载体的研究1 章健,马磊,张群峰,祝一锋 浙江工业大学工业催化专业,浙江杭州 (310014) E-mail:xnli@https://www.360docs.net/doc/745797373.html, 摘要:利用SEM、N2-物理吸附、联碱滴定法等表征手段系统比较了竹质活性炭和普通竹炭与其它材质活性炭在物理-化学等性质方面的异同,同时利用CO-化学吸附考察了这些材料作为催化剂载体对负载钯催化剂金属钯分散的影响。实验结果表明,竹质活性炭在比表面积、孔结构、灰份含量、表面基团等物理-化学性质方面都已具备作为催化剂载体的条件,显示出成为新的催化剂载体的潜力。 关键词:竹质活性炭;催化剂载体;物理-化学性质 中图分类号:O643 竹子在我国南方诸省有着广泛分布,其无性繁殖能力强、生长周期短、成林快、成材早、可持续发展等特点,使其具有重要的经济价值[1]。但目前对竹子利用还多停留在制作日用品和工艺品等初级阶段,近年来竹炭在家用吸附剂开辟了一个新的领域[2-3],启迪我们将竹子的功能进一步延伸到催化剂载体领域[4]。 本研究系统比较了竹质活性炭和普通竹炭与其它材质活性炭在物理-化学性质方面的区别以及它们作为催化剂载体对负载钯催化剂金属钯分散的影响,从而为竹质活性炭拓展在催化剂载体领域的应用提供实验依据。 1.实验部分 1.1 活性炭载体物理-化学性质表征 竹质活性炭由杭州市竹子研究所提供,竹炭由宁波市冠峰竹炭有限公司提供(700℃下焙烧而成),木质活性炭由巩义市奥林滤材有限公司提供,煤质活性炭由唐山联合炭业科技有限公司提供,椰壳活性炭由山西祁县洪凯有限公司提供。 SEM采用Hitachi S-4700Ⅱ型扫描电子显微镜对样品进行扫描,工作电压15 kv。 样品的Brunauer-Emmett-Teller(BET) 比表面积及孔结构由NOV A 1000e型孔结构比表面积测试仪测定。样品经250℃脱气处理,在液氮温度下进行N2吸附测定。 灼烧残渣的测定按照GB/T 12496.11-90中规定的方法,在SX2箱式电炉中测定,即试样于800下灼烧至恒重,用所得残留物占试样质量的百分数表示灼烧残渣。 pH值的测定按照GB/T 12496.20-90中规定的方法,称取未干燥的试样2.5g,置于100mL 的锥形瓶中,加入不含二氧化碳的水50mL,加热缓和煮沸5min,补添蒸发的水,过滤,弃去初滤液5mL。余液冷却到室温后用PB-20酸度计测定pH值。 活性炭的表面基团测定采用联碱滴定法[4-5]。准确称取一定量干燥好的活性炭样品三份,分别用0.1N碳酸氢钠、0.1N碳酸钠、0.1N的氢氧化钠溶液浸泡样品,过滤后用0.1N盐酸标准溶液滴定碱液,计算每克样品消耗的碱量,即为活性炭的表面羟基、内酯基和表面羧基的含量。 1.2 负载钯催化剂的制备 称取一定量的活性炭和适量的水,在80℃下搅拌形成浆液,滴加化学计量比的H2PdCl4 1本课题得到浙江省科技厅项目(2004C21029)的资助。

提高钯炭催化剂催化活性的方法

提高钯炭催化剂催化活性的方法 2016-07-19 13:55来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 活性炭改性形 状 钯炭催化剂是将金属钯负载到活性炭里形成负载型加氢精制催化剂,用于精制处理对苯二甲酸原料,生产精制对苯二甲酸。钯炭催化剂催化活性高、选择性好,在石油化工、制药、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外来,钯炭催化剂加氢以其流程简、转化率高、产率高和三废少等优点,引起国内外极大的关注。在现今炼油、制药、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、甲基丙烯酸甲醛均广泛采用钯催化剂;另外,对石油重整反应,钯也是常选取的催化剂组分之一,但是当时的钯炭催化剂仍然存在诸多缺陷,例如,受产品比表面积不均匀、孔结构的孔径比较小、表面化学性质不稳定等的影响,钯炭催化剂的反应活力不能充分发挥出来。正对上述问题,对钯炭催化剂做出了相关改进,其制备方法如下: (1)取花生壳用清水洗净,放入容器中,向其中加入质量分数为6 ~ 11%的氢氧化钠溶液淹没花生壳5 ~ 6cm,再分别加入花生壳质量0.15 ~ 0.25%的松香酸钠,花生壳质量0.1 ~ 0.3%的铬酸钠以及氢氧化钠溶液体积22 ~ 32%的甲基二乙 醇胺,搅拌加热1 ~ 2h,温度设定为85 ~ 95℃,转速设定为350 ~ 450r/min ;(2)待上述加热结束后,趁热过滤,将所得的花生壳放入挤压机中挤压成块,然后将其放入炭化炉中1 ~ 3h,温度设定为750 ~ 850℃,待炭化结束后,将炭化块冷却至室温,放入粉碎机中,粉碎成95 ~ 115 目颗粒; (3)将粉碎后的颗粒放入容器中,加入蛋清浸泡颗粒,充分搅拌均匀,之后取颗粒质量5 ~ 10%的木瓜蛋白酶,调节温度为35 ~ 50℃,使用质量浓度为5%的氢 氧化钠溶液调节pH 为7 ~ 7.5,搅拌1 ~ 2h ; (4)待上述搅拌结束后,按氯化钯及氢氧化钠摩尔比1:2,取氯化钯及质量分数为70%的氢氧化钠溶液加入上述容器中,搅拌至无沉淀产生,之后继续搅拌,至沉淀消失,然后过滤,取颗粒物; (5)将上述取得的颗粒物放入容器中,向其中加入羊的瘤胃液浸泡颗粒物,再向其中加入牛肉膏,加入量为颗粒物质量的10 ~ 15%,调至温度30 ~ 35℃,密封搅拌1 ~ 2 天; (6)待上述搅拌结束后,将上述容器中的混合物放入离心机中,在转速10000 ~15000r/min 下离心分离15 ~ 20min,取离心后固体,之后将所得的固体放入容器中,向其中加入甲醛浸泡固体,充分搅拌35 ~ 60min,再静置1 ~ 2h 后过滤,将所得的过滤物放入烘箱中烘干,即可。

活性炭负载型催化剂的制备及其在渣油加氢中的应用

2011年第30卷第10期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·2209· 化工进 展 活性炭负载型催化剂的制备及其在渣油加氢中的应用 刘元东1,宗保宁2,赵愉生1,赵元生1,范建光1,郜亮2,温朗友2 (1中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京100195; 2中国石化石油化工科学研究院,北京 100083) 摘 要:渣油加氢工艺是一项重要的渣油深度转化技术,高性能渣油加氢催化剂的研发是其核心。本文介绍了一种新型渣油加氢催化剂——金属/活性炭负载型催化剂,从催化剂制备方法、反应活性、活性相等多个方面,阐述了其在渣油加氢中的应用研究情况。提出应该从增强催化剂机械强度、改进催化剂成型工艺、提高催化剂稳定性等方面改进催化剂的性能。 关键词:渣油加氢;活性炭;催化剂 中图分类号:TE 626.25 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2011)10–2209–06 Preparation of activated carbon supported catalysts and their application in residue hydroprocessing LIU Yuandong1,ZONG Baoning2,ZHAO Yusheng1,ZHAO Yuansheng1,FAN Jianguang1, GAO Liang2,WEN Langyou2 (1PetroChina Petrochemical Research Institute,Beijing 100195,China; 2Research Institute of Petroleum Processing,SINOPEC,Beijing 100083,China)Abstract:Residue hydroprocessing is a significant residue upgrading technology,and the development of catalysts with high performance is the core content. The latest research progress of activated carbon supported catalysts is introduced,including preparation method,activity and active phase. More attention should be paid to increasing mechanical strength,improving extrusion molding and keeping stability of catalyst in future research and development. Key words:residue hydroprocessing;activated carbon;catalyst 近年来,原油质量日益变差,轻质油品需求却逐年增加,因此,提高渣油的有效转化和利用,增加产品的附加值,具有重要的现实意义。渣油加氢技术,作为生产清洁油品的有效手段之一,开发与之配套的高性能加氢催化剂越发显得重要。渣油加氢催化剂的反应性能既取决于活性组分的固有催化特性,又与催化剂载体的性质密切相关。载体的比表面积、孔结构、表面酸性等对活性组分的分散度、活性组分与载体间的相互作用、反应物分子的扩散以及催化剂抗中毒能力有着重要的影响。目前,在渣油加氢领域中使用最广泛的载体是γ-Al2O3,γ-Al2O3力学性能好、价格低,但是其与活性组分间有较强的相互作用,导致活性金属硫化不完全,同时,γ-Al2O3表面积较低,不利于提高活性组分分散度,这些因素都限制了其在渣油加氢中催化反应性能的进一步提高。 目前,一种以活性炭为载体的新型渣油加氢催化剂以其独特的优势引起人们的广泛关注。活性炭是一种由不同大小的类石墨微晶构成的无定形炭,由于价格低廉,性质稳定,孔结构丰富,比表面积 收稿日期:2010-04-28;修改稿日期:2010-05-28。 第一作者:刘元东(1984—),男,博士。联系人:宗保宁,教授级高级工程师,研究方向为催化材料和反应工程。E-mail zongbn@https://www.360docs.net/doc/745797373.html,。

钯的催化剂种类及其应用

钯的催化剂种类及其应用 钯的催化剂种类及其应用 2011年11月03日 钯催化剂在有机加氢中通常兼有良好的活性和选择性,正是这一特性,使钯催化剂在有机催化加氢中极具实用价值。通常钯催化剂分有载体和无载体两类。其中无载体的钯催化剂主要有钯黑、胶态钯、氧化钯和氢氧化钯等。基本上都用于各种有机催化加氢。钯催化剂的载体,本身具有助催化作用,还能调变催化加氢的选择性。相对于无载体钯催化剂,有载体的钯催化剂价格更实惠。 1. 钯/碳酸钙催化剂 钯/碳酸钙催化剂特点是用稀醋酸铅来处理钯/碳酸钙。由于铅的毒性作用,使钯催化剂加氢活性减弱,加氢选择性加强。还可以加喹啉进一步提高其加氢选择性。它能控制反应固定在碳-碳三键加氢成碳-碳双键这一步上,也能使共轭二烯选择加氢成单烯。 1.1. 钯/碳酸钙催化剂的实验室制备 将50ml 5%的氯化钯水溶液加入50g碳酸钙和400mL水的混合液中,室温下搅拌5 min,80?下搅拌10min,然后通氢气。还原氯化钯为钯。过滤并水洗得钯/碳酸钙。将5g醋酸铅溶于100mL水中,然后浸渍钯/碳酸钙。20?搅拌10min。沸水浴上加热并搅拌40min。滤出、水洗后40?-50?真空干燥得钯/碳酸钙催化剂。 1.2 钯/碳酸钙催化剂的应用 前苏联索科耳斯基等表明:在气相中,用被铅毒化的钯/碳酸钙催化剂可非常顺利地使乙炔加氢成乙烯。在40?-60?和C2H2?H2=1:2 时,乙烯产率达98%-100% 。

另外,由于钯在常态下对羰基和芳环基催化加氢无活性,故钯/碳酸钙催化剂能实现选择性加氢。例如:用被铅毒化的钯/碳酸钙催化剂。催化加氢去氢沉香醇成为沉香醇,该反应炔基加氢停留在烯基这一步上,而醇基并不加氢。 开发钯/碳酸钙催化剂可参考钯、碳酸钙、醋酸铅的质量比例。工艺过程能重新设计。试验室制备中催化剂真空干燥主要考虑到单质钯加热易吸附氧,催化剂活性会下降。真空干燥工业生产不现实,可设计成在惰性气氛中干燥。沸水浴上加热搅拌可设计成在红外或微波中加热。载体也可设计成氧化铝或氧化铝球。也有用醋酸锌作毒物处理钯/ 碳酸钙催化剂的。现在工业中运用较多的是钯载于氧化铝上,用负载铅作毒物。用作催化乙炔选择加氢成乙烯,丙炔选择加氢成丙烯、丁二烯,丁炔选择加氢成丁烯等。 2. 钯/碳催化剂 该催化剂的特点是制备工艺流程较简洁,但使用技术要求很高。在某 碳催化剂用95%乙醇洗净凉干,再用其它溶液洗后能套用3-4次。些反应中,钯/ 2.1. 钯/碳催化剂的实验室制备 根据计算钯在催化剂中的百分含量,将固体氯化钯溶于浓盐酸和水,再用水稀释,浸渍炭,搅拌,蒸干。使用时用氢气还原。一般钯/碳催化剂含钯3%-5% 。 钯/碳催化剂用于腈加氢时,要用硼氢化钠还原附载在炭上的氯化钯,制成钯/碳催化剂。这是因为金属硼化物对腈加氢有良好的活性和选择性。 2.2. 钯/碳催化剂的应用 钯/碳催化剂可用于吡啶加氢制哌啶。将吡啶和醛或酮混合,用钯/碳催化剂加氢,可制得收率很好的N-烷基哌啶。钯/碳(5%钯)催化剂,在乙醇中对芳香族硝基化合物进行加氢时,添加烷基环己烯或脂肪族酮可获得良好效果。用钯/碳(5%钯)

活性炭负载催化剂在有机合成中的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/745797373.html, 活性炭负载催化剂在有机合成中的应用 作者:杨荣 来源:《科学与财富》2016年第21期 摘要:为了探讨活性炭负载催化剂在有机合成中的应用,并展望其未来发展前景。故而以二氧化硅负载高氯酸为例,针对其Hantzsch反应、Mannich反应等的催化作用及其与高烯丙基胺的合成等展开分析。结果证实二氧化硅负载高氯酸合成性质稳定,可长时间保持其催化活性,其操作简单、产率较高,在新型化合物制备中能够发挥重要作用,且满足绿色合成标准,将成为未来有机合成的主要方式。 关键词:活性炭;催化剂;有机合成 引言 随着生态理念的不断深化,化学合成领域的绿色发展趋势也逐渐明显,采取环保型催化剂视为未来有机合成的主要方向,二氧化硅负载高氯酸(HCIO4/SiO2)的催化作用强、分离性好、成本较低且制备简单,对环境无污染,可循环[1-3]。其应用领域十分广泛。 一、HCIO4/SiO2的有机合成 1、生物柴油 生物柴油(Biodiesel)是以油料作物和垃圾食用油为原材料,通过热化学工艺所制备出来的人工混合能源,属于生物质能,具有环保、可再生特点和较好的润滑性,含硫较低。在船舶、卡车以及农用机械中得到广泛应用。HCIO4/SiO2以其较强的催化活性,生物柴油的酯交换中发挥重要作用。构成最佳催化反应的条件如下,乙醇及大豆油以8:1的比例调配,以大豆油质量为标准,量取5%的催化剂,同时量取正庚烷30%。以8h时长为标准,控制回流反应,最终可获得高达59.8%的生物柴油。 2、酰胺烷基萘酚 此类化合物一般被用作磺胺类药物的制作,发挥中间体作用,可制备精细药品,而 HCIO4/SiO2在其中所发挥的作用则是对β-萘酚以及乙腈等进行催化,催化过程一般采取一锅法,将反应物乙腈同时作为反映的溶剂。因此,乙腈用量需超过标准量。加入硝基苯甲醛后,裔2h时长为标准,对反应时间进行控制,最终可获得89%的产率。 3、α-氨基磷酸酯

钯炭催化剂

钯炭催化剂 英文名称:Palladium-carbon catalyst 中文名称:钯炭催化剂 钯——化学符号Pd ,是银白色金属,较软,有良好的延展性和可塑性,能锻造,压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大,变脆乃至破裂成碎片。 钯炭催化剂是将金属钯负载到活性炭里形成负载型加氢精制催化剂,用于精制处理对苯二甲酸原料,生产精制对苯二甲酸。钯炭催化剂已经先 后在不同工艺的PTA(精对苯二甲酸)装量,如北京燕山、上海石化、辽阳石化、洛阳石化和天津石化等炼化企业,成功进行了工业应用。其 主要技术指标: 项目SAC-05 外观椰壳片状 钯含量% 粒度(4-8目)% ≥95 压碎强度N ≥40 比表面积m2/g 1000-1300 堆密度g/ml 磨耗% ≤1 反应收率% ≥99 钯碳的作用 钯碳是一种催化剂,是把金属钯粉负载到活性碳上制成的,主要作用是对不饱和烃或CO的催化氢化。具有加氢还原性高、选择性好、性能稳定、使用时投 料比小、可反复套用、易于回收等特点。广泛用于石油化工、医药工业、电子工业、香料工业、染料工业和其他精细化工的加氢还原精制过程。钯碳的提纯 钯合金可制成膜片(称钯膜)。钯膜的厚度通常为左右。主要于氢气与杂质的分离。钯膜纯化氢的原理是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入钯膜的一侧时,氢被吸附在钯膜壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为×1015m,而钯的晶格常数为×10-10m(20℃时),故可通过钯膜,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯膜的另一侧逸出。在钯膜表面,未被离解的气体是不能透过的,故可利用钯膜获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使钯管变形和脆化,故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素,制成钯合金,可改善钯的机械性能。

贵金属催化剂及活性炭吸附剂项目建设方案

目录 前言 (1) 第一章总论 (3) 第二章项目背景与必要性 (6) 第三章市场分析 (10) 第四章建设条件与厂址选择 (12) 第五章项目建设规模与建设内容 (14) 第六章工程技术方案 (15) 第七章土建工程 (24) 第八章节能、节水措施 (32) 第九章环境保护 (35) 第十章职业卫生与消防 (38) 第十一章组织机构与人力资源 (43) 第十二章施工安全措施 (45) 第十三章项目实施进度及工程招投标 (47) 第十四章投资估算与资金筹措 (50) 第十五章财务评价 (52) 第十六章风险分析 (56) 第十七章结论 (58)

前言 活性炭是一种吸附能力很强的功能性炭材料,其具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大,因此被作为优良的吸附剂,具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质,以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的,已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等生产生活的方方面面: 1、超级碳催化剂及贵金属催化剂载体(钯、钌、铑、铂、镍催化剂),湿式催化氧化催化剂,氯化反应活性炭催化剂、间苯二腈氯化制百菌清催化剂。 2、触媒载体、维尼纶触媒载体、三聚氰氯催化剂、氯化汞触媒载体、生物载体、光气合成催化剂、合成纤维载体、醋酸乙烯载体。有机硅单体的合成、糠醛加氢活性炭铜催化剂、甲基氯硅烷合成、醛及酯类的加氢、合成甲醇活性炭铜催化剂、环己烷脱氢活性炭铜催化剂、三乙氧基硅烷合成、乙醇催化氧化活性炭铜催化剂、加氢制苯胺、加氢制邻甲苯胺活性炭铜催化剂、甲醇气相氧化羰基化合成的催化剂 3、血液净化、汽车碳罐、汽油回收、摩托车活性炭罐、金属空气燃料电池、超级铅碳电池、高能镍碳超级电容器、超级电容器、锂电池负极材料、贮能材料、活性炭复体。 4、变压吸附炭和碳分子筛、活性炭催化均四氯乙烷脱HCl制备三氯乙烯、吡啶氯化制备四氯吡啶、百菌清合成活性炭催化剂、聚氯乙烯载汞及无汞氯乙烯催化剂、二氧化钛载体炭、甲烷裂解制氢活性炭催化剂、负载

钯炭催化剂

钯炭催化剂 英文名称:Palladium-carbon catalyst 中文名称:钯炭催化剂 钯——化学符号Pd ,就是银白色金属,较软,有良好的延展性与可塑性,能锻造,压延与拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大,变脆乃至破裂成碎片。 钯炭催化剂就是将金属钯负载到活性炭里形成负载型加氢精制催化剂,用于精制处理对苯二甲酸原料,生产精制对苯二甲酸。钯炭催化剂已经先后 在不同工艺的PTA(精对苯二甲酸)装量,如北京燕山、上海石化、辽阳石化、洛阳石化与天津石化等炼化企业,成功进行了工业应用。其主要 技术指标: 项目SAC-05 外观椰壳片状 钯含量% 0、48-0、52 粒度(4-8目)% ≥95 压碎强度N ≥40 比表面积m2/g 1000-1300 堆密度g/ml 0、4-0、5 磨耗% ≤1 反应收率% ≥99 钯碳的作用 钯碳就是一种催化剂,就是把金属钯粉负载到活性碳上制成的,主要作用就是对不饱与烃或CO的催化氢化。具有加氢还原性高、选择性好、性能稳定、使用 时投料比小、可反复套用、易于回收等特点。广泛用于石油化工、医药工业、电子工业、香料工业、染料工业与其她精细化工的加氢还原精制过程。钯碳的提纯 钯合金可制成膜片(称钯膜)。钯膜的厚度通常为0、1mm左右。主要于氢气与杂质的分离。钯膜纯化氢的原理就是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入钯膜的一侧时,氢被吸附在钯膜壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应就是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为1、5×1015m,而钯的晶格常数为3、88×10-10m(20℃时),故可通过钯膜,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯膜的另一侧逸出。在钯膜表面,未被离解的气体就是不能透过的,故可利用钯膜获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使

触媒载体活性炭及活性炭催化剂的应用

触媒载体活性炭及活性炭催化剂的应用 (福建省鑫森炭业股份有限公司陈工) 活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭广泛应用触媒载体、于炼油行业、化学工业、农药工业、机动车辆配套、食品饮料、民用环保、航天航空以及新能源等领域。 英文名称:Activated carbon catalyst 中文名称:活性炭催化剂 日本名称:活性炭触媒(かっせいたんしょくぱい〕 说明:是由活性炭形成的催化剂,活性炭本身是具有催化活性的物质。活性炭在氯化,脱氯化氢等的卤化,脱卤化,脱硫等反应以及氧化,烷烃的氧化脱氢,脱氢及分解,异构化等各种化学反应中呈现活性,并已在工业上使用。有关自由基的催化反应很多,估计表面积大且在活性炭表面存在有自由基、含氧官能团而且其电子性能优良是其具有催化性能的主要原因。预先引入表面官能团可制成各种改性的活性炭。 生产方法①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850~900℃将碳活化。 ②化学活化法。利用活化剂放出的气体,或用活化剂浸渍原料,在高温处理后都可得到活性炭。 ③将炭基用过热蒸汽、氨、或空气共同家热至高温活化或将未碳化原料用氯化锌、氯化铵、氯化钙、硫酸、磷等浸渍后在低温碳化,再灼

烧活化而得。净化用碳,在活化后需用酸或碱处理。 催化剂特性活性炭具有微晶结构,微晶排列完全不规则,晶体中有微孔(半径小于20〔埃〕=10-10米)、过渡孔(半径20~1000)、大孔(半径1000~100000),使它具有很大的内表面,比表面积为500~1700米2/克。这决定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好,它的结构力求稳定,吸附所需能量小,以有利于再生。活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味,气体分离、溶剂回收和空气调节,用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。新型催化剂活性炭孔隙发达,比表面积大,尤以微中孔容积大而独具优点。椰壳活性炭催化剂,是在椰壳活性炭的碘质是900以上的基础上,而改性催化活性炭的碘值则达到1300以上,催化剂是一种很细小的炭粒有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附,起净化作用。活性炭催化剂广泛应用于高纯度气体、液体、石化行业中作为催化剂载体。也可以用于石化行业脱硫、脱臭等应用。 1.触媒载体活性炭的选择 在化工合成中催化剂是很常用的,选择一种好的触媒,必须先选择一款好的载体,活性炭由于比表面积大,孔径发达,杂质低,强度高等特点,广泛应用触媒载体及催化剂。 新型高强度中孔、大孔柱状触媒活性炭载体替代氧化铝催化剂载

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

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