纳米Pd/C催化剂的制备及其催化氧化乙二醛生成乙醛酸的研究

利用化学还原法分别以PdCl2和Pd(OAc)2为前体制备了胶体Pd纳米粒子,然后采用胶体负载法获得2种Pd/C催化剂并应用于催化乙二醛氧化生成乙醛酸的反应。研究了催化反应条件如温度、乙二醛初始浓度以及在催化剂制备中Pd负载量、使用的前体对催化反应的影响,从而在最佳催化条件下得到乙醛酸产率为31.07%,选择性为67.06%的反应结果;利用XPS技术对Pd/C催化剂使用前后Pd的表面化学状态进行了表征,简要探讨了Pd/C催化剂的选择性和催化剂失活机理。

Pd/C催化剂上葡萄糖催化氧化反应

以活性炭作载体,制备了Pd/C催化剂,通过活性评价实验,考察了催化剂的制备条件对催化剂性能的影响,同时探讨了反应的工艺条件。结果表明,葡萄糖催化氧化反应适宜温度为333K。以空气鼓泡作为反应体系的混合方式,能有效地增大气泡与溶液和催化剂的接触,降低了反应物种的相间传质阻力,使得催化剂的性能得以充分发挥。在此反应条件下,用H2还原的2%Pd/C催化剂显示出较好的催化活性,反应4h后,葡萄糖的转化率达91 6%,产物选择性为89%。

铈改性NaZSM-5分子筛担载Pd催化剂上CO氧化性能研究

以浸渍法制备了一系列添加CeO2 的Pd Ce/NaZSM 5负载型催化剂 .以CO氧化为模型反应 ,考察了反应温度、Ce含量、预还原、空速及水蒸气等对CO氧化性能的影响 ,并利用XRD和XPS等手段对催化剂体相及表面结构进行了表征 .结果表明 :加入CeO2 作助剂可明显提高催化剂的活性 ,且催化转化率随着反应温度及Ce含量的增加而增加 ;随着空速的增加而降低 ;催化剂对水蒸气不敏感 ,在水蒸气存在的条件下反应可连续进行 72 0h以上保持CO完全转化 ;H2 预还原作用使催化剂活性有所提高 .XRD测试结果表明 ,催化剂中Pd组分处于高分散状态 ,CeO2 的引入促进了Pd物种在NaZSM 5载体上的分散 .表面XPS分析证实催化剂表面Pd物种处于较高的氧化状态 ,且CeO2 与Pd物种间存在协同作用 .Pd的高分散及其与CeO2

在Pd/C催化剂上环己基过氧化氢加氢分解反应动力学

在淤浆反应器中,研究了Pd/C催化剂催化环己基过氧化氢加氢分解反应的本征动力学,利用经验方程对动力学实验数据进行了拟合,建立了幂函数型本征动力学模型。对模型进行了多种统计学检验,比较了分解动力学模型的计算值和实验值,获得相对误差绝对值的平均值为5.66%。该动力学模型有助于反应器的选型、设计和操作。

Co改性Pd/C催化的葡萄糖催化氧化反应

以活性炭为载体,制备了Pd/C,Pd Co/C催化剂.活性评价结果表明,Pd Co/C催化剂显示出良好的催化性能,反应4h后,葡萄糖的转化率达98.8%,较Pd/C催化剂的活性有显著的提高.BET,XRD表征结果也表明,Co的添加及焙烧过程,使载体由无定形结构转变为晶型结构,且比表面积和微孔容积均有所增加,既提高了Pd的表面分散度,又增大了Pd在催化剂表面的裸露程度,从而使Pd Co/C催化剂表现出良好的催化性能.

Pd-Ru/C催化剂的制备及其甲酸氧化活性研究

利用微波辅助有机溶胶法成功制备了Pd3Ru/C纳米电催化剂。相比传统的高压有机溶胶法,该法大大降低了有机溶剂的使用量并缩减了反应时间,是一种环境友好和资源节约的新型方法。采用XRD,TEM,XPS和电化学测试等手段对其结构和电化学性能进行了表征和评价。XRD和TEM结果表明微波辅助制备的Pd3Ru/C催化剂其粒径只有约3.0 nm,分散性也较Pd/C得到显著改善;XPS谱图证实催化剂活性组分Pd和Ru的原子比约为3.13∶1,Pd和Ru两种元素间发生了相互作用。与同条件制备的Pd/C催化剂相比,Pd3Ru/C催化剂在电极上发生甲酸氧化反应的主要峰电位负移了约100 mV,峰电流密度增大了2/3左右,其甲酸电氧化活性得到明显提高。

中空Pd/C催化剂的合成及其对甲酸氧化电催化性能

为了提高Pd/C催化剂对甲酸电化学氧化的电催化性能和降低催化剂的成本,以XC-72碳为载体,通过金属置换反应制备中空结构的Pd/C催化剂,并用X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和X-射线电子散射能谱(EDX)对催化剂微观形貌和结构进行表征.结果显示中空Pd纳米粒子的平均直径为27.3 nm,电化学活性比表面积为116 m2/g,远远高于用硼氢化钾还原制备的实心Pd/C催化剂的.中空的Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性显著高于实心Pd/C催化剂,同时中空Pd/C催化剂的催化活性稳定性也优于实心Pd/C催化剂.

萃取氧化法再生Pd/C催化剂的研究

通过甲醇用量、回流时间和硝酸浓度对催化剂活性的影响进行了讨论,研究了非那甾胺合成工艺中孕烯醇酮氢化Pd/C催化剂的再生方法。实验发现,对于1g废Pd/C催化剂,以30mL甲醇为萃取剂,回流萃取60min,然后用35%的硝酸在80℃氧化30min,可以达到满意的再生效果,新鲜和再生的Pd/C催化剂孕烯醇酮的氢化转化率分别为97 5%和98 5%。

Pd/C催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应研究

考察了Pd/C催化苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应,确定了该反应较适宜的反应条件为反应温度80℃、反应压力5MPa、气相反应物进料配比n(CO)/n(O2)=10、反应时间4h。具有较大极性和较强的永久偶极矩的溶剂二氯乙烷的加入可有效提高苯酚转化率和碳酸二苯酯收率。XRD表征表明可能由于水的存在导致催化剂的活性组分Pd发生聚集使晶粒不断增大。

甲酸在Pd-Ru/C催化剂上的电催化氧化

采用液相化学还原浸渍法制备高分散的炭载钯钌(Pd-Ru/C)催化剂;运用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)等技术分析催化剂的结构、组成及催化剂对甲酸的电催化氧化性能;通过不同温度线性扫描曲线获得不同电位下甲酸在Pd-Ru/C催化剂上氧化反应的活化能。结果表明,与Pd/C、Ru/C催化剂相比,Pd-Ru/C催化剂对甲酸的电催化氧化具有更高的电催化活性;在较高电位时,甲酸在Pd-Ru/C催化剂上的电催化氧化对温度更敏感。

新型Pd/C催化乙二醛选择性氧化生成乙醛酸的研究

以NaBH4为还原剂制备均匀分散的Pd/C催化剂,考察其在乙二醛选择性氧化生成乙醛酸的催化效率及负载量、反应温度、空气流速、pH值等的影响,发现当Pd负载量(质量分数)为4.7%时,在50℃、100 mL/min空气流速和pH=7.7条件下反应3.5 h可获得乙醛酸的最佳得率30%,优于氢气或甲醛还原制备的Pd/C催化剂.

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.

Pd_x-Co/C催化甲酸的电氧化性能研究

以活性碳(Vulcan XC-72)为载体,用化学还原法制备了不同Pd/Co摩尔比的Pdx-Co/C催化剂。用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征,采用循环伏安法考察了催化剂对甲酸电氧化反应的催化性能。结果表明,Pdx-Co复合催化剂粒子均匀分散在碳载体表面;催化剂中掺入的少量Co元素部分进入Pd晶格,形成了Pd-Co合金;随着Pd/Co摩尔比的增加,Pd颗粒粒径先增大后减小,催化活性也表现出相同的变化趋势;当Pd:Co=8:1时,所得Pd8-Co/C对甲酸氧化的催化活性最高,峰电流密度可达到15.907 mA/cm^2。

热活化提升Pd/C催化剂甲酸电氧化性能的研究

通过微波辅助多元醇方法以XC-72碳黑作为基体材料制备了Pd/C材料,对其进行惰性气氛下热活化处理,制备了热活化Pd/C催化剂,并对不同温度制备的Pd/C催化剂的电催化甲酸氧化反应的性能进行了探究。在电化学测试中,热活化后的Pd/C催化剂的电催化活性和长时间运行稳定性都得到了显著提升。此外,在对热活化温度优化后,发现当热活化温度达到500℃时,所制备的Pd/C-500℃催化剂的甲酸电氧化活性和稳定性达到最佳水平。分析认为,催化性能的提升来源于Pd纳米颗粒的结晶性的提高,以及更强的金属载体的相互作用。

苯甲酸加氢催化剂PdC抗中毒方法研究及应用

研究了苯甲酸加氢过程中Pd C催化剂的失活原因 ,针对CO引起Pd C活性降低 ,开发了SRNA - 5助催化剂 ,有效消除了反应中生成的CO对Pd C催化剂活性的影响 ,并在石家庄化纤公司完成了工业试验。工业试验表明 ,在不改变原工业流程的基础上 ,通过向苯甲酸加氢工业装置中加入SRNA - 5助剂 ,有效提高Pd C催化剂活性 ,该厂每年减少催化剂直接费用 15 0 0万元。

壳聚糖对Pd/C乙醇氧化性能的影响

以壳聚糖(Chitosan)修饰的炭黑为载体,用微波辅助法制备Pd/C-Chit电催化剂,考察了壳聚糖的引入对Pd在炭黑上的分散效果及电催化性能的影响。壳聚糖的引入改善了Pd粒子的分散性,乙醇氧化反应的电流密度从143 mA/cm2提高到155 mA/cm2,乙醇氧化的起始电位从-0.481 V负移到-0.515 V,动力学性能得到改进。

硝基苯催化加氢制二苯肼的研究—Pd—Bi/C催化剂的催化性能与溶剂效应

前文探导了以3％Pd/C为催化剂,催化氢化硝基苯,获得了良好产率的二苯肼.根据一般催化研究的实践经验,在贵金属催化剂中添加适当的非贵金属,由于催化剂活性小心电子结构的改变,有可能提高或改善催化剂的活性与反应的选择性.如在氢化或氧化反应中,人们制备了负载的Pd-Bi、Pt-Pb等催化剂。

络合还原法制备碳载钯纳米粒子及其电催化甲酸氧化

应用柠檬酸钠络合还原法制备了粒径小、分布均匀的碳载Pd纳米粒子(Pd/C).由于柠檬酸钠的络合作用,有效地降低了Pd粒子在形成过程中的团聚.经过简单的热处理调控Pd粒子大小,发现随热处理温度的升高,Pd粒子直径由初始的2.7 nm增大到5.8 nm左右.电化学测试表明Pd/C的Pd粒子尺寸越小,电催化甲酸氧化的质量比活性越高,但如当Pd粒径较大,则催化剂呈现出更高的面积比活性.Pd粒径为3.6 nm的催化剂,其电催化甲酸氧化的稳定性最好.

Pd/C气体扩散电极用于电化学降解4-氯酚的研究

采用氢气还原法制备Pd/C催化剂,利用XRD、TEM及XPS对该催化剂进行了表征,并利用此催化剂制备成新型的Pd/C气体扩散阴极;在隔膜电解体系中对4-氯酚进行降解,比较了不同通气方式下的去除效果.结果表明,所制备的催化剂中Pd以无定形态存在并高度分散在活性炭表面,形状比较规则,粒径在4.1nm左右;制备的0.5%Pd/C催化剂表面的Pd摩尔分数达到1.29%;制备的Pd/C气体扩散阴极既对4-氯酚具有还原脱氯作用(通入H2时),又促进O2还原生成H2O2(通入O2时).采用先通氢气后通空气的方式对4-氯酚有很好的去除效果,反应60min后4-氯酚的转化率和脱氯率接近100%,120min后阴极室COD去除率达到87.4%.因此,采用Pd/C气体扩散阴极可通过还原、氧化相结合的方法对氯酚类有机物进行降解.

催化氧化葡萄糖中失活钯铋炭催化剂再生方法探讨

探讨了钯铋炭催化剂失活的原因,认为其中活性组分钯的聚集、被氧化、流失及助剂铋的流失是主要因素。在不添加活性组分钯的前提下,采用不同的方法对失活催化剂进行再生实验,使用失活催化剂催化氧化葡萄糖4h葡萄糖的转化率达到20%左右,先氧化后还原处理的催化剂催化氧化葡萄糖4h葡萄糖的转化率达到64%以上,催化剂得到再生。