介孔碳负载Pt催化剂用于抗氧剂7PPD的合成

以纳米氧化锌为模板剂,酚醛树脂为碳源,采用硬模板法制备了介孔碳(MC),并以其为载体制备了Pt/MC催化剂,同时,以商品化活性炭(AC)为载体制备了Pt/AC催化剂。对制备的样品进行BET、SEM、ICP和TEM表征。结果表明,氧化锌模板剂可有效调控介孔碳的比表面积和孔结构,Pt/MC催化剂和Pt/AC催化剂的Pt负载量(质量分数,下同)均为2.8%左右,活性金属粒径均为1.8nm左右。将制备的Pt/MC催化剂用于抗氧剂N-(1,4-二甲基戊基)-N'-苯基对苯二胺(7PPD)的合成,与普通Pt/AC催化剂相比,4-氨基二苯胺(p-ADPA)的转化率由97.5%提高至100%,7PPD选择性由94.2%提高至99.5%,催化剂的稳定性明显提高。CO化学吸附、ICP、N_2低温物理吸脱附表征结果表明,催化剂载体的孔结构是影响催化剂稳定性的重要因素。当平均孔径较小时,7PPD等较大尺寸的分子容易堵塞孔道;当平均孔径较大时,孔壁较薄,催化剂使用过程中容易磨损,导致活性组分流失。

Pt-S/C催化剂用于合成橡胶抗氧剂7PPD

以4-氨基二苯胺和甲基异戊基甲酮为原料合成橡胶抗氧剂7PPD,对比了1%Pd/C、1%Pt/C和1%Pt-S/C3种催化剂,得Pt-S/C催化剂的催化效果最好;以Pt-S/C为催化剂,对抗氧剂7PPD的合成工艺条件进行优化,得最佳工艺条件:催化剂加入量2%(以干基对4-氨基二苯胺的质量分数计),投料比n(甲基异戊基甲酮)∶n(4-氨基二苯胺)=6.0∶1,反应温度110℃,反应压力3.0MPa,搅拌转速500r·min-1;在此条件下,催化剂可重复使用18次,4-氨基二苯胺转化率可达99.5%以上,抗氧剂7PPD的收率可达98.5%以上;通过TEM、ICP、BET等手段对新鲜和失活的Pt-S/C催化剂进行表征,对比发现,催化剂载体部分孔道堵塞与晶粒长大是催化剂失活的主要原因。