负载Pd的分子筛催化剂上烷烃的异构化反应

采用吡啶吸附红外光谱和氨程序升温脱附法对负载Pd的几种分子筛催化剂(Pd/,βPd/ZSM-22,Pd/SAPO-11)的表面酸性进行了测定,并以正十二烷为模型化合物,在连续流动固定床微型反应器上考察了这几种分子筛催化剂的异构化反应性能。实验结果表明,Pd/β催化剂的酸量大且具有强酸中心;Pd/SAPO-11和Pd/ZSM-22催化剂的酸强度分布类似,但前者的酸量较小,后者的酸量适中。在正十二烷的转化率为65%左右时,对于单、双甲基C12异构体的选择性,Pd/ZSM-22催化剂与Pd/SAPO-11催化剂相近,高于Pd/β催化剂,而催化活性的高低顺序为:Pd/β>Pd/ZSM-22>Pd/SAPO-11,说明Pd/ZSM-22催化剂比较适合于大分子烷烃的异构化反应。在100mL中试装置上,以大庆减四线糠醛精制油为原料,对实验结果进行了验证。     

Pd基双金属乙炔选择性加氢催化剂研究进展

Pd金属具有独特的电子结构和优良的活性,被广泛应用于工业选择加氢反应中。利用第二金属形成Pd基双金属催化剂,可通过改变Pd粒子的粒径、形貌或配位环境等,进而提高Pd催化剂的选择性。综述了采用先进的表征手段及理论模拟计算方法等,对不同合成策略和组成的Pd基双金属催化剂的“构-效”关系及调控规律的探讨研究成果。介绍了Pd双金属纳米团簇、Pd单原子合金和Pd双原子为代表的Pd基双金属催化剂,及它们在乙炔选择加氢中的应用,并对制备方法进行归纳总结,指出了未来Pd基双金属催化剂的发展趋势。     

Pd呈特定分布的Pd/Al_2O_3催化剂的制备及其表面性能

浸渍液的浓度、酸度和浸渍时间可影响H_2PdCl_4浸入Al_2O_3的深度。采用不同的竞争吸附剂和浸渍条件制得了Pd呈特殊分布的Pd/Al_2O_3催化剂。用光学照相法宏观地表征了Pd在Al_2O_3上的分布,用电子探针技术微观地表征了Pd的这种分布。Pd/Al_2O_3催化剂的表面特性和Pd的分布形式有关。TPR试验表明,Pd呈特定分布的 Pd/Al_2O_3催化剂的T_m值具有如下次序:蛋壳型>蛋白型>均匀型>蛋黄型。催化剂的H_2-O_2反应活性具有类似的次序。用TEM法测定的Pd/Al_2O_3催化剂的Pd粒度次序为:均匀型<蛋壳型<蛋白型<蛋黄型。     

非均匀分布Pd/Al2O3催化剂活性组分Pd的迁移及其对加氢性能的影响

 研究了具有壳层结构的负载型Pd/Al₂O₃催化剂在裂解汽油选择性加氢过程中活性组分Pd的迁移现象.测定了生产装置所用新鲜催化剂和再生催化剂的比表面积、孔容和其中活性组分Pd含量,采用TEM和SEM-EDS方法表征了Pd的分散性.结果表明, 在裂解汽油选择性加氢的工艺过程中, 具有壳层结构的负载型Pd/Al₂O₃催化剂的永久性失活和选择性改变的主要原因之一是活性组分Pd的迁移. Pd迁移的基本原因是其在催化剂颗粒中的不均匀分布, 助金属组分可以限制Pd的迁移, 从而改善催化剂的性能.     

脉冲色谱H_2-O_2滴定法测定焦油加氢Pd/Al_2O_3催化剂中Pd的分散度

应用脉冲色谱H_2-O_2滴定法测定了焦油加氢Pd/Al_2O_3催化剂中Pd的分散度,在300℃,以高纯H_2对催化剂进行预处理,在120℃进行滴定,实验结果有很好的重复性,并与X-射线宽化法、X-射线小角散射法、电子显微镜观察法取得结果接近。本文还考察了操作条件(载气流速、脉冲进H_2量、催化剂重量、滴定温度)、催化剂还原方法及壳层Pd/Al_2O_3催化剂中Pd层厚度对测定结果的影响。     

微乳液法制备Pd负载型催化剂及其催化性能

采用微乳液法合成了Pd纳米粒子,并成功地将其负载到Al2O3载体上,制备了Pd/Al2O3催化剂;采用纳米粒度分析仪、TEM、SEM和EDS等分析手段对微乳液中及催化剂表面的Pd纳米粒子进行了表征,并采用TG-DSC和XPS方法对Pd/Al2O3催化剂进行了表征。表征结果显示,在表面活性剂Tween80-正丙醇-环己烷-水微乳液体系中合成的Pd纳米粒子随水与表面活性剂Tween80的摩尔比的变化而改变,负载在Al2O3载体表面的Pd纳米粒子粒径分布均匀,粒径大小与微乳液中的Pd纳米粒子相同;立方面心结构的Pd纳米粒子在催化剂表面呈蛋壳状富集。考察了Pd/Al2O3催化剂在乙炔加氢反应中的催化性能。实验结果表明,Pd纳米粒子的粒径为2～3 nm时,Pd/Al2O3催化剂的催化性能最佳。     

Pd基催化剂载体对天然气催化燃烧影响的研究进展

天然气广泛应用于化学品合成和交通运输等领域。甲烷作为天然气的主要成分,具有强温室效应,其不完全燃烧会对环境产生不利影响。催化燃烧技术是解决甲烷不完全燃烧问题的有效方法,其中钯（Pd）基催化剂是该技术的核心,而载体是影响Pd基催化剂甲烷催化燃烧催化活性的重要因素。首先,阐述了甲烷催化燃烧的机理。其次,总结了近年来国内外Pd基催化剂的研究进展：对于多孔颗粒载体型Pd基催化剂,研究聚焦于提升Pd分散性、稳定性与耐热性,以增强催化活性并降低Pd负载量,从而减少成本;而对于整体型Pd基催化剂,研究聚焦于提升有效比表面积、传热传质效率与结构稳定性,以适应大通量甲烷催化燃烧。最后,对用于甲烷催化燃烧的Pd基催化剂载体的未来研究发展趋势进行了展望,包括优化整体型Pd基催化剂骨架载体的涂敷工艺以提高催化效率、采用新型材料替代传统载体材料以制备高性能催化剂,以及进行载体全周期寿命实验以确保催化剂的长期稳定性。     

松香歧化钯炭催化剂Pd回收工艺

歧化松香酸钾皂是合成丁苯橡胶的乳化剂,用量为丁苯橡胶乳液重量的10%,松香歧化反应所用的钯炭催化剂用量为歧化松香酸钾皂重量的1.5%。Pd是1种非常稀有的贵金属元素,在松香歧化反应后,失活的钯炭催化剂中钯含量为2%～3%。自然界中没有纯钯矿,只有Pd-Au共生矿,Pd产出率只有Au产出率的0.05%,世界上仅有南非、俄罗斯等少数几个国家出口贵金属Pd。基于此,从废弃钯炭催化剂中回收和利用贵金属Pd变得意义重大。     

脉冲色谱氢氧滴定法测定Pd／C催化剂上的金属分散度

介绍了采用脉冲色谱技术，用氢滴定吸附在钯／炭(Pd／C)催化剂中Pd表面上的氧，从而建立了测定催化剂上金属分散度的方法。此方法适用于测定负载型催化剂上的金属分散度，可用于催化剂的监制。     

超临界CO_2萃取再生失活Pd/C催化剂

对苯甲酸加氢过程中Pd/C催化剂的失活原因进行了分析,研究了利用超临界CO2萃取再生失活Pd/C催化剂的过程,考察了萃取温度、萃取压力、CO2流量、共溶剂种类对Pd/C催化剂再生效果的影响。研究结果表明,超临界CO2萃取可以有效去除Pd/C催化剂表面吸附的有机杂质,恢复Pd/C催化剂的活性。利用超临界CO2萃取再生失活Pd/C催化剂的较佳工艺条件:萃取温度333~353K,萃取压力15~25M Pa,CO2流量(1g催化剂、常温、常压)20mL/h,以甲苯和二氯甲烷混合物为共溶剂。工业试验结果表明,在催化剂处理量320kg、萃取温度353K、萃取压力20M Pa、萃取时间12h、超临界CO2流量1.5t/h、无共溶剂的条件下,失活Pd/C催化剂的活性可达到新鲜Pd/C催化剂活性的80%以上。     

对苯二甲酸加氢精制Pd/C催化剂失活原因探讨

对取自扬子石油化工股份有限公司对苯二甲酸加氢反应器上、中、下部3种不同失活程度的Pd／C催化剂在模拟工业条件下进行了活性评价，采用ICP，XPS，XRD，TEM等分析手段对其进行表征，并与新鲜催化剂进行了比较。结果表明，失活催化剂的Pd含量比新鲜催化剂有了明显的下降，且上部催化剂下降更突出；失活催化剂的平均晶粒明显长大，分散度降低。说明造成本批催化剂失活的主要原因是Pd流失及催化剂表面Pd含量的降低、Pd晶粒的长大以及杂质Cr含量的增加。     

化学还原法制备胶体Pd/γ-Al_2O_3催化剂及其催化性能

采用化学还原法制备了高分散的胶体Pd/γ-Al2O3催化剂,考察了保护剂、还原剂和制备方法等对其催化性能的影响。实验结果表明,最佳保护剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP),PVP的最佳用量为n(N)∶n(Pd)=40∶1;最佳还原剂为乙醇/NaOH,NaOH的最佳用量为n(NaOH)∶n(Pd)=3∶1。X射线光电子能谱和X射线衍射表征结果显示,催化剂中的Pd以零价态存在;同时根据Debye-Scherrer公式估算,Pd在催化剂中以胶体状态存在。将胶体Pd/γ-Al2O3催化剂用于糠醛液相脱羰反应,实验结果表明,该催化剂比常规方法制备的Pd/γ-Al2O3催化剂具有更高的活性,糠醛的转化率为97.6%,呋喃的选择性为95.1%。     

过渡金属改性Pd/C催化剂上葡萄糖催化氧化反应

考察了Fe、Co、Ni改性的Pd/C催化剂上葡萄糖催化氧化反应结果,利用BET、XPS研究了Co的添加及制备条件对催化剂物化性能的影响。活性评价结果表明,Co质量分数为3%的Pd Co/C催化剂显示出良好的催化性能,反应3h后,葡萄糖的转化率达92%,选择性为94%,较Pd/C催化剂的活性和选择性有显著的提高。BET、XPS表征结果表明,Co的添加及焙烧过程,改变了Pd/C催化剂的表面组成及结构,有利于Pd的还原,从而使Pd Co/C催化剂表现出良好的催化活性和选择性。     

正己烷在Zn改性的Pd／HY催化剂上的异构化

通过浸渍法制备了Pd／HY和Pd—Zn／HY催化剂样品,采用BET、红外光谱等方法表征了催化剂的孔结构和表面酸性,考察了不同反应温度下催化剂对正己烷异构化反应的催化性能。结果表明,在Pd／HY催化剂中加入适量的金属Zn可以使其在双功能催化剂中形成“酸／脱氢一加氢／脱附转移”三角位活性中心,使正碳离子中间体能迅速从酸性位上转移下来,减少裂化反应的发生,提高催化剂的异构化产物收率。     

不同氧化物载体上Pd催化剂用于甲烷完全氧化反应的研究

用浸渍法制备了负载型Pd催化剂并测定了其用于甲烷完全氧化反应的活性。实验表明 ,Pd负载于不同氧化物载体上会导致不同的催化活性。采用FTIR测定了O2 、CH4 在Pd质量分数为 5 %的Pd/Co3 O4 、Pd/Al2 O3 催化剂上原位吸附的红外光谱图。结果表明 ,氧气在不同载体的Pd催化剂上吸附性能的差异可能是导致其催化活性不同的原因。     

Pd/Co_3O_4催化剂上低浓度甲烷催化燃烧

采用沉淀法制备了Co3O4载体、浸渍法制备了Pd/Co3O4催化剂,对Pd/Co3O4催化剂上的低浓度甲烷燃烧反应进行了研究,考察了焙烧温度、Pd负载量及预处理条件等对其催化性能的影响。结果表明,随着焙烧温度的升高(从550℃到700℃),Co3O4结晶度提高,PdO颗粒增大,催化剂的比表面积和甲烷催化燃烧活性降低。随着钯负载量的增加,Pd/Co3O4催化剂的活性有所提高,但Pd含量高的催化剂,甲烷催化燃烧稳定性较差。550℃下焙烧Pd质量分数为1.0%的Pd/Co3O4催化剂对低浓度甲烷燃烧具有较好的低温催化活性和稳定性,甲烷转化率达到50%时的反应温度为416℃,500℃下运行96 h后,甲烷转化率仍然维持在90%以上。     

全硅β分子筛负载Pd整体催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能

采用水热晶化法合成了全硅β分子筛,并以此为载体制备了堇青石/Pd整体催化剂;采用XRD、N2吸附-脱附和SEM等技术对催化剂进行了表征;考察了催化剂制备方法、全硅β分子筛涂敷量、Pd负载量、水蒸气和气态空速对该催化剂催化甲苯燃烧反应性能的影响。实验结果表明,全硅β分子筛的加入提高了Pd整体催化剂的催化活性,并明显改善了催化剂的抗水性;与涂敷-浸渍法相比,采用浸渍-涂敷法制备的催化剂具有更高的催化活性,甲苯完全转化温度降低了近50℃;在全硅β分子筛的质量分数为7.9%和Pd质量分数为0.50%时,该整体催化剂表现出较好的活性。     

La改性Pd/CeO2甲醇裂解制氢催化剂研究

采用沉淀沉积法制备了一系列La改性Pd/CeO2催化剂,并对其催化甲醇裂解制氢反应进行了研究.结果表明,加入一定量的La2O3使得甲醇完全转化温度大约降低了40℃左右.结合XPS和H2-TPR表征结果可以看出,La的加入促进了活性组分在催化剂表面的分布,催化剂表面CeO2-La2O3固溶体的形成导致Pd8+在还原活化后的催化剂表面上比例增加,该类Pd物种比Pd0有更高的催化活性.     

化学镀法制备Pd负载型碳二馏分选择加氢催化剂及其催化性能

以Al2O3为载体,采用特殊的化学镀法制备了Pd负载型碳二馏分选择加氢催化剂。对催化剂表面进行X射线光电子能谱和扫描电子显微镜表征显示,活性组分Pd在催化剂表面以单质形式存在,在碳二馏分加氢反应前无须高温焙烧和还原,且Pd富集分布在催化剂表面壳层的10～20μm之间,与浸渍法制备的Pd负载型催化剂相比,Pd层更薄,有利于提高Pd的利用率。在气态空速15000h-1、氢气与乙炔摩尔比1.5、反应温度130℃的条件下,以碳二馏分选择加氢反应考察了催化剂的性能,评价结果表明,以化学镀法制备的HXD10催化剂的性能大大优于浸渍法制备的SAM20催化剂(两种催化剂中Pd质量分数均为0.035%),HXD催化剂上乙炔转化率和乙烯选择性分别达到91%和83%。     

Ag改性Pd基催化剂的C_4烃选择加氢性能

研究了Ag改性Pd/Al_2O_3催化剂的碳四烃选择加氢性能,考察了助剂Ag及其负载量对催化剂活性和选择性的影响。实验结果表明,Ag助剂能明显改善Pd/Al_2O_3催化剂的选择加氢性能,提高丁二烯加氢转化率和丁烯-1收率;采用Ag负载量0.3%(w)的Pd-Ag/Al_2O_3催化剂,在温度40℃、氢气压力2.0 MPa、氢气/丁二烯摩尔比20的条件下,产物中剩余丁二烯含量小于10×10~(-6)(w)、丁烯-1收率达96.8%。采用H_2-O_2滴定、XPS、EDX及H_2-TPR等方法对催化剂进行表征。表征结果显示,双金属Pd-Ag/Al_2O_3催化剂上金属间存在较强相互作用,改变了Pd在催化剂上的几何分布状态及电子性质;引入Ag使Pd催化剂上金属Pd的分散度及电子云密度降低,β-PdH生成量减小。Pd-Ag/Al_2O_3催化剂的催化加氢行为得到改善,丁二烯转化率和丁烯-1收率同时增加。