負載型Pd基催化劑的制備及其選擇性加氫性能.pdf

1、負載型Pd催化劑具有獨特的催化性能，在選擇加氫反應中有著廣泛的應用。通過改變活性組分在載體上的分布、載體性質以及添加第二組分金屬等途徑可以對負載型催化劑的催化性能進行調變。本論文以負載型Pd基催化劑為研究對象，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Pd基催化劑的結構及加氫性能的影響，主要內容如下:
　　采用CO反應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鹽溶液濃度對殼層厚度的影響，并考察了催化劑對苯乙炔加氫反應的催化性能。結果表明此方法對于制備蛋殼型Pd催化劑簡單而有效;制備的蛋殼型Pd催化劑對苯乙炔加氫反應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化之前，幾乎沒有乙苯的生成。
　　碳納米纖維載體具有管狀結構的外表面，與宏觀蛋殼型結構存在許多相似之處。利用水汽與碳高溫反應成功地在碳納米纖維表

3、面引入缺陷位，通過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。結果表明不同處理溫度可以在碳納米纖維載體上引入臺階型和孔洞結構缺陷，前者較后者對碳納米纖維的有序結構破壞小。與CO反應沉積法所得蛋殼型Pd催化劑相似，碳納米纖維負載Pd催化劑在苯乙炔部分加氫反應中同樣表現(xiàn)出較高的苯乙烯選擇性。不過，膠體粒子沉積法制備的碳納米纖維負載Pd催化劑在反應中

4、其穩(wěn)定性較差，臺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金屬置換反應制備出活性炭負載Pd-Fe雙金屬催化劑，通過XRD、TPR、TEM、EDX等表征手段對催化劑結構進行了表征，結果表明通過置換反應制備出的雙金屬納米粒子合金化程度不高，有單質Pd的生成。在苯乙炔加氫反應中，當催化劑中Pd∶Fe摩爾比為3∶1時，表現(xiàn)出較高的催化活性，此時苯乙炔幾乎完全轉化，苯乙

5、烯進一步加氫反應生成乙苯;隨著Fe含量的繼續(xù)增加，催化劑的催化性能逐漸下降。
　　通過浸漬法和微波輔助熱解法制備出一系列活性炭負載Pd-Re雙金屬催化劑，系統(tǒng)考察了其對丁二酸加氫反應的催化性能，并研究了丁二酸加氫反應的主要路徑。結果表明單金屬Pd催化劑對于丁二酸加氫反應的催化活性較低，主要產物為γ-丁內酯。而引入少量的Re可以明顯促進Pd催化劑的催化活性，產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