負(fù)載型Pd基催化劑的制備及其選擇性加氫性能.pdf

1、負(fù)載型Pd催化劑具有獨(dú)特的催化性能，在選擇加氫反應(yīng)中有著廣泛的應(yīng)用。通過(guò)改變活性組分在載體上的分布、載體性質(zhì)以及添加第二組分金屬等途徑可以對(duì)負(fù)載型催化劑的催化性能進(jìn)行調(diào)變。本論文以負(fù)載型Pd基催化劑為研究對(duì)象，考察了活性組分呈蛋殼型分布、載體表面缺陷以及第二組分金屬，如Fe、Re的引入對(duì)Pd基催化劑的結(jié)構(gòu)及加氫性能的影響，主要內(nèi)容如下:
　　采用CO反應(yīng)沉積法成功制備出蛋殼型Pd/SiO2-Al2O3催化劑，研究了溶液中乙醇含量以

2、及Pd鹽溶液濃度對(duì)殼層厚度的影響，并考察了催化劑對(duì)苯乙炔加氫反應(yīng)的催化性能。結(jié)果表明此方法對(duì)于制備蛋殼型Pd催化劑簡(jiǎn)單而有效;制備的蛋殼型Pd催化劑對(duì)苯乙炔加氫反應(yīng)具有很好的催化活性和選擇性;在苯乙烯存在下的苯乙炔加氫反應(yīng)中，蛋殼型催化劑比均勻型催化劑具有更高的催化活性，而且在苯乙炔完全轉(zhuǎn)化之前，幾乎沒(méi)有乙苯的生成。
　　碳納米纖維載體具有管狀結(jié)構(gòu)的外表面，與宏觀蛋殼型結(jié)構(gòu)存在許多相似之處。利用水汽與碳高溫反應(yīng)成功地在碳納米纖維表

3、面引入缺陷位，通過(guò)超聲輔助在乙二醇溶液中將醋酸鈀還原，常溫下合成Pd納米粒子，制備得到缺陷碳納米纖維負(fù)載Pd催化劑，并考察了催化劑在苯乙炔加氫中的催化性能。結(jié)果表明不同處理溫度可以在碳納米纖維載體上引入臺(tái)階型和孔洞結(jié)構(gòu)缺陷，前者較后者對(duì)碳納米纖維的有序結(jié)構(gòu)破壞小。與CO反應(yīng)沉積法所得蛋殼型Pd催化劑相似，碳納米纖維負(fù)載Pd催化劑在苯乙炔部分加氫反應(yīng)中同樣表現(xiàn)出較高的苯乙烯選擇性。不過(guò)，膠體粒子沉積法制備的碳納米纖維負(fù)載Pd催化劑在反應(yīng)中

4、其穩(wěn)定性較差，臺(tái)階型缺陷的引入在一定程度上降低了Pd催化劑失活的幅度，而孔洞型缺陷則不利于Pd催化劑催化活性的提高。
　　采用Fe金屬置換反應(yīng)制備出活性炭負(fù)載Pd-Fe雙金屬催化劑，通過(guò)XRD、TPR、TEM、EDX等表征手段對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明通過(guò)置換反應(yīng)制備出的雙金屬納米粒子合金化程度不高，有單質(zhì)Pd的生成。在苯乙炔加氫反應(yīng)中，當(dāng)催化劑中Pd∶Fe摩爾比為3∶1時(shí)，表現(xiàn)出較高的催化活性，此時(shí)苯乙炔幾乎完全轉(zhuǎn)化，苯乙

5、烯進(jìn)一步加氫反應(yīng)生成乙苯;隨著Fe含量的繼續(xù)增加，催化劑的催化性能逐漸下降。
　　通過(guò)浸漬法和微波輔助熱解法制備出一系列活性炭負(fù)載Pd-Re雙金屬催化劑，系統(tǒng)考察了其對(duì)丁二酸加氫反應(yīng)的催化性能，并研究了丁二酸加氫反應(yīng)的主要路徑。結(jié)果表明單金屬Pd催化劑對(duì)于丁二酸加氫反應(yīng)的催化活性較低，主要產(chǎn)物為γ-丁內(nèi)酯。而引入少量的Re可以明顯促進(jìn)Pd催化劑的催化活性，產(chǎn)物四氫呋喃的選擇性有所增加。微波熱解法制備得到的Pd-Re雙金屬催化劑相比