微波合成Pd/C和Pd_2Pt/C电催化剂及其对甲酸氧化的电催化性能

采用氨水调节的微波多元醇法合成了Pd/C和Pd2Pt/C催化剂,并使用透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)对催化剂的微观结构和形貌进行了表征.结果显示,在微波合成的电催化剂中Pd和Pd2Pt纳米粒子具有均匀的粒径,并高度分散在XC-72纳米碳载体上,Pd和Pd2Pt纳米粒子的平均粒径分别为5.4和4.9 nm.电化学测试结果显示,甲酸在Pd/C催化剂上氧化的起始电位和峰电位大大低于Pt/C催化剂,这是由于甲酸在Pd/C和Pt/C催化剂上不同的氧化途径引起的.结果还显示,甲酸在Pd2Pt/C催化剂和Pd/C催化剂上氧化的起始电位相同,而且在0.24和0.80 V有两个分别对应于甲酸在Pd和Pt催化剂的氧化,说明微波合成的Pd/C和Pd2Pt/C催化剂对甲酸的氧化具有良好的电催化性能.

Pt掺杂Pd/C催化剂催化间苯二酚合成1,3-环己二酮的研究

1,3-环己二酮分子中含有活泼的β-二羰基结构,常作为药物分子的关键中间体,从而在有机合成领域有着广泛的应用。催化加氢法以其收率高、反应易控、易分离、品质稳定、环境友好等特点而受到人们的重视,是目前生产1,3-环己二酮的主流方法。工业生产中主要是以Pd/C为催化剂进行选择性加氢,相比于价格相对较高的贵金属Pd,价格低廉的Pt更具优势。因此,研究Pt掺杂Pd/C催化剂具有重要的现实意义。本文以Pt掺杂Pd/C为催化剂,催化间苯二酚合成1,3-环己二酮,着重考察了反应压力、温度、催化剂组分、金属Pd含量对选择性加氢反应的影响,对未来工业化生产有一定的借鉴意义。

四氯化碳加氢制氯仿Pt-Pd/C催化剂的制备与研究

在FYX -1型 1L高压反应釜上考察了Pt/C、Pt-Pd/C催化剂对四氯化碳加氢制氯仿反应性能的影响。结果表明 ,在反应温度 12 5℃、H2 压力 4 0MPa和CCl4的质量分数 12 0 %时 ,0 0 5 %Pt-0 0 5 %Pd/2 0～ 40目C催化剂表现出较好的加氢反应活性 ,其CCl4的转化率和CHCl3 的选择性均达到 95 %～ 97%。

Pt-Pd/SiO_(2)-Al_(2)O_(3)催化剂芳烃加氢饱和性能研究

以SiO_(2)质量分数40%的无定形硅铝和氢氧化铝干胶为主要原料,制备不同SiO_(2)含量的SiO_(2)-Al_(2)O_(3)载体,以氯铂酸和氯化钯为Pt和Pd的前躯物配制浸渍液,并用等体积浸渍法制备Pt-Pd/SiO_(2)-Al_(2)O_(3)催化剂。采用N_(2)吸附-脱附、X射线衍射、程序升温脱附、金相显微镜、透射电子显微镜等手段对所制备催化剂进行表征,在10 mL固定床加氢装置上,以2%(w)四氢萘+10%(w)十氢萘+88%(w)异辛烷混合物为原料对催化剂进行芳烃加氢活性评价。结果表明:在SiO_(2)质量分数为20%~40%范围内,随着SiO_(2)含量的增加,催化剂的比表面积增大,晶相组成不变,中强酸酸量增加,L酸酸量减少,B酸酸量增多;Pt-Pd在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)载体上的分散由蛋壳型转变为均匀型,分散度增加;其催化四氢萘加氢的活性提高。随着浸渍液中盐酸浓度增加,催化剂上活性组分的分散度先增大后减小,盐酸浓度为0.1 mol L时Pt-Pd/SiO_(2)-Al_(2)O_(3)活性组分的分散度最好,催化剂的四氢萘加氢活性最高。

炭载体制备条件对Pd(OH)_(2)/C催化剂氢解脱苄性能的影响

为提高六硝基六氮杂异伍兹烷(CL‑20)合成过程中氢解脱苄催化剂的活性、降低贵金属Pd用量,本研究以葡萄糖酸钠为原料采用球磨/碳化方法制备了炭载体,实验主要探索了葡萄糖酸钠的碳化温度、升温速率及助剂等因素对炭载体结构及相应氢氧化钯碳(Pd(OH)_(2)/C)催化剂在六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)和四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADB)氢解脱苄反应中催化活性的影响。采用氮气等温吸附(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X‑射线粉末衍射(XRD)、元素分析及程序升温脱附(TPD)对炭载体的孔结构、颗粒形貌、晶相结构、化学组成及表面化学性质进行了表征。结果表明:以葡萄糖酸钠为原料制备炭载体的较佳碳化温度为700℃,升温速率为10℃·min^(-1),引入助剂NaHCO_(3)可调变葡萄糖酸钠碳化过程中的膨化程度。在此优化条件下制备的炭载体具有丰富多级孔结构和适量的表面含氧官能团,相应Pd(OH)_(2)/C催化剂在HBIW和TADB氢解脱苄反应中显示出优异催化活性。

SnO2对氧还原催化剂（Ag,Pd,Pt）催化活性的增效研究

为进一步提高催化剂(Ag,Pd和Pt)对氧还原反应(ORR)的催化活性,通过原位还原法将催化剂选择性沉积在碳纳米管(CNTs)负载的SnO2表面,制得相应复合催化剂,同时制备了将SnO2溶解处理的催化剂以作比较.电化学测试结果显示,SnO2可显著改善贵金属催化剂ORR催化活性,表明利用SnO2提高表面负载金属催化剂ORR活性有普适意义.

Pd含量对Pt-Pd/C催化剂电催化氧化活性的影响

采用浸渍液相还原微波辅助法制备了不同Pt-Pd原子比例的、高分散碳载铂钯(Pt-Pd/C)催化剂。运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)、计时电流法(CA)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术分析不同Pt-Pd原子比例Pt-Pd/C催化剂的组成、结构及其对甲醇的电催化氧化活性的影响。实验结果表明,Pd本身对甲醇没有电催化氧化活性,但Pd的加入影响Pt/C催化剂对甲醇的电催化氧化活性。当Pt∶Pd原子比为2∶1时,催化剂对甲醇具有最高的电催化氧化活性和稳定性。

HPO法合成羟胺Pd-Pt/C催化剂失活原因的分析及对策

用X射线光电子能谱、透射电镜、原子吸收、压汞等测试手段 ,分析了NO- 3 加氢还原制羟胺Pd -Pt C催化剂失活的原因 ,指出重金属离子杂质和非金属化合物的毒化、贵金属粒子的逐渐聚积及晶粒长大、贵金属的流失、载体结构的变化是造成催化剂失活的主要原因。在实际生产中通过采取稳定工艺操作、加强氮气置换、控制原料质量、定期进行催化剂再生等措施 ,可以稳定催化剂活性 。

SnO_(2)-C载体对Pd催化剂电催化性能的影响研究

以SnO_(2)和Cabot Vulcan XC-72为原料合成了SnO_(2)-C材料,并将其用作担载Pd纳米颗粒的载体,从而制备出Pd/SnO_(2)-C催化剂,并研究其在甲酸环境下的电催化氧化性能,在电化学测试中,催化剂的抗CO中毒能力以及活性有明显的提高,通过进一步优化SnO_(2)在载体材料中所占比例,当SnO_(2)占载体质量20%时,催化剂在甲酸中抗CO中毒能力以及活性达到最高。

MnO_(2)-C载体对Pd催化剂电催化性能的研究

以MnO_(2)和CabotVulcanXC-72为原料合成了MnO_(2)-C材料,并将其用作担载Pd纳米颗粒的载体,从而制备出Pd/MnO_(2)-C催化剂,并研究其在酸性环境下对甲酸的电催化氧化性能,在电化学测试中,催化剂的稳定性及活性有明显的提高,通过进一步的优化MnO_(2)在载体材料中所占比例,当MnO_(2)占载体质量15%时,催化剂在甲酸中氧化的稳定性及活性达到最高。

用乙酰丙酮钯作前驱物制备Pd/C催化剂的研究

分别采用乙酰丙酮钯、氯化钯和硝酸钯作前驱物,用浸渍-还原法制备了一系列Pd/C催化剂,以松香歧化反应评价其活性,研究了活性炭类型、载体预处理、溶剂、还原方法及温度等因素对Pd/C催化剂活性的影响。结果表明,采用具有较大比表面积和孔容的活性炭作载体有利于钯在其表面的均匀分布和催化剂活性的提高;以Pd(acac)2作前驱体,以及使用极性较强的溶剂与用无机配合物前驱体相比,制备的Pd/C催化剂活性较高;TG-DTA分析表明Pd(acac)2在350℃下完全分解,基于此结果,作者在350℃条件下采用氢气干法还原,制备出活性略高于从日本进口的Pd/C催化剂。

Pd/C催化剂上烯酮的选择性加氢反应

采用釜式反应器,在无溶剂条件下考察了金属Pd的负载量、催化剂粒度、载体预处理方式和反应温度等因素对Pd/C催化剂6,10,14-三甲基-13-烯-2-十五烷酮（FA-4H）选择性加氢性能的影响规律。实验结果表明：随着Pd负载量的增加,Pd/C催化剂FA-4H加氢的活性逐渐增加;当Pd负载量在0.5%~3.0%（wt）,FA-4H完全转化时目标产物六氢法呢基丙酮（PA）的选择性为99.3%~99.5%。较小的催化剂粒度对应较短的催化剂孔道,有利于减少产物PA在催化剂孔道内停留的时间,从而在一定程度上防止了C=O双键的过度加氢。此外,活性炭载体的硝酸或氨水预处理、较低的反应温度等也有利于减少Pd/C催化剂上FA-4H完全转化时加氢副产物6,10,14-三甲基-13-烯-2-十五烷醇（FA-alcohol）和6,10,14-三甲基-2-十五烷醇（PA-alcohol）的生成量,从而使目标产物PA的选择性接近100%。

Pt/C催化加氢法制备DSD酸

以水为反应介质,Pt/C为催化剂,研究了液相催化加氢法制备4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸(DSD酸)。通过一系列条件实验,得到的最佳工艺条件是:原料DNS酸二钠盐60g(湿),水200mL,3%Pt/C催化剂0.3g(干重),反应温度为45～50℃,反应压力为0.5～0.65 MPa,反应体系pH=5～7。在此工艺条件下,得到的DSD酸产品质量分数大于99%,苄基物含量小于0.15%,醛含量小于0.15%。产品收率大于98.5%。并且,通过独有的催化剂再生技术,催化剂可重复利用20次以上,大大降低了其使用成本,为工业化奠定基础。

无溶剂法合成2,5-二氯苯胺的工艺研究

以1%Pt/C为催化剂,无溶剂法催化2,5-二氯硝基苯加氢还原制备2,5-二氯苯胺,考察了反应温度、催化剂用量、助剂A用量及反应时间对2,5-二氯苯胺产率的影响及催化剂回收套用。最优工艺条件为:3.0mol 2,5-二氯硝基苯,4.4%Pt/C催化剂湿基[固载量(质量分数)1.0%,含水质量分数66.7%],0.17%助剂A,反应温度90℃,反应时间4h,2,5-二氯苯胺的收率达到99.5%。回收的催化剂能够稳定套用4次,2,5-二氯苯胺收率不降低。

Ternary Pt/Re/SnO2/C catalyst for EOR:Electrocatalytic activity and durability enhancement

Carbon-supported Pt/C,Pt/Re/C,Pt/SnO2/C and Pt/Re/SnO2/C,with 20 wt.%overall metal loading were prepared and their electrochemical activity towards ethanol oxidation reaction(EOR)was investigated.Transmission electron microscopy(TEM)combined with energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS)revealed,that indeed binary and ternary combinations of the designed nanoparticles(NPs)were formed and successfully uniformly deposited on a carbon support.Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)allowed to assess the chemical composition of the nanocatalysts and X-ray diffraction(XRD)allowed to determine the catalyst structure.Potentiodynamic and chronoamperometric measurements were used to establish its catalytic activity and stability.The influence of Re addition on the electrochemical activity towards ethanol oxidation reaction(EOR)was verified.Indeed,the addition of Re to the binary Pt/SnO2/C catalyst leads to the formation of ternary Pt/Re/SnO2/C with physical contact between the individual NPs,enhancing the EOR.Furthermore,the onset potential of the synthesized ternary catalyst is shifted to more negative potentials and the current densities and specific activity are nearly 11 and 5 times higher,respectively,than for commercial Pt catalyst.Additionally ternary Pt/Re/SnO2/C catalyst retained 96%of its electrochemical surface area.

超声震荡对负载型Pd催化剂制备的作用

采用了两种方法制备了Pd/C-1-GC和Pd/C-2-GC两种催化剂。比较了在制备催化剂的不同过程采用超声震荡分散制备的催化剂Pd/C-2-GC对活性组分Pd分散的作用,发现在制备催化剂的整个过程都使用超声震荡制备的催化剂Pd/C-2-GC更有利于Pd的分散,Pd/C-2-GC催化剂对甲酸的氧化具有更高的电催化氧化活性和稳定性。

绿色合成AMA反应中纳米Pd/C催化剂的失活和再生

在2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚(NMA)催化加氢合成2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚(AMA)反应中,规整纳米Pd/C催化剂表现出很好的催化活性和选择性。但Pd/C催化剂在反应的套用过程中表现出反应活性逐渐降低。通过XRD、BET、EDS、XPS等物性表征以及Na2S滴定法和原子吸收法测定Pd含量的研究表明,钯微晶的长大、钯流失、催化剂中毒等不是引起Pd/C催化剂失活的主要原因,而Pd/C催化剂表面金属钯活性位在反应后被2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚产物等有机物覆盖可能是导致其性能逐渐降低的关键。使用酸洗法可以去除反应后Pd/C催化剂表面覆盖的2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚等有机物,释放金属钯活性位,实现Pd/C催化剂的性能有较大程度的恢复;而其他方法对Pd/C催化剂活性恢复的效果不明显。

吡啶羧酸类化合物吡啶环4位上连接氨甲基的方法探讨

文章探讨了两种在吡啶羧酸类化合物吡啶环4位上连接氨甲基的方法,发现路线2是可行的:将吡啶环4位先连接上羟甲基,用PBr3将羟甲基溴代为溴甲基,再用Na N3将溴甲基化合物转化为叠氮化合物,最后在Pd-C催化剂作用下H2将叠氮基还原为氨基,即得到产物4-氨甲基-2,6-吡啶二甲酸二甲酯(L)。最后一步的产率为74.5%。并讨论了路线1没有得到产物(L)的原因。

从失效汽车尾气净化催化剂中回收铂族金属——亚砜萃取工艺研究

进行了利用亚砜从失效汽车尾气净化催化剂所得溶液中萃取分离铂、钯、铑的工艺研究,提出了Pt-Pd、Pt-Rh、Pt-Pd-Rh分离的工艺流程。在单槽容积为2.5L的混合—澄清萃取槽中的台架试验表明,Pt、Pd直收率均大于90%。

无溶剂液相催化加氢合成邻氨基苯甲醚的工艺研究

以邻硝基苯甲醚为原料,Pd/C作催化剂,研究了无溶剂液相催化加氢合成邻氨基苯甲醚的工艺.确定的适宜工艺条件为:氢压0.8MPa,反应温度80℃,搅拌转速800r/min,钯(干基)质量分数为5%的Pd/C催化剂用量为质量分数0.5%.在该条件下,产品收率≥94.50%(以邻硝基苯甲醚为计算基准),邻氨基苯甲醚产品质量分数≥99.70%,且催化剂可重复套用10次.