| 过氧化氢生产用高效加氢负载型贵金属催化剂的研究 | |
| 王丰 | |
| Subtype | 理学博士 |
| Thesis Advisor | 徐贤伦 |
| 2009-05-19 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 绿色化学研究发展中心 |
| Degree Discipline | 物理化学（含：化学物理） |
| Keyword | 过氧化氢 复合氧化物载体 助催化剂 非晶态合金 整体型 钯催化剂 蒽醌加氢 Hydrogen Peroxide Composition Oxide Support Promoter Amorphous Alloy Monolithic Pd Catalyst Anthraquinone Hydrogenation |
| Abstract | 过氧化氢是目前世界上主要的基础化学产品之一。它广泛应用于造纸、纺织、化学品合成、军事、电子、食品加工、医药、化妆品、环境保护、冶金等诸多领域。由于过氧化氢分解后产生水和氧气，对环境无二次污染，被称为环境友好原料，其应用前景日趋看好，市场需求日益扩大。 蒽醌循环法是生产过氧化氢主要方法之一。烷基蒽醌加氢是该循环的关键步骤。因此催化剂的研究一直受到人们的关注。目前，传统的骨架镍催化剂已逐步被贵金属钯催化剂所取代。由于贵金属资源短缺，价格昂贵，有效利用活性组分显得尤为重要。负载型催化剂在满足催化剂性能要求的同时可以减少贵金属用量,降低生产成本。为了改善该类催化剂的性能，研究者们作了大量的工作。本论文以开发高活性负载型贵金属催化剂为目的，研究了锆铝复合氧化物负载钯催化剂、锰铬助剂氧化铝负载钯催化剂、铝钛复合氧化物负载钯硼非晶态合金催化剂以及整体型催化剂在蒽醌加氢中的应用。得到了以下结果： 以浸渍法制备了Pd/ZrO2-γ-Al2O3 催化剂。载体中锆物种的存在提高了催化剂的热稳定性，改善了活性组分的分布和分散状况，阻止了Pd 颗粒在制备过程中的相互团聚，使催化剂具有了较多的活性中心，有利于对蒽醌加氢制取过氧化氢反应催化活性的提高。当复合载体中ZrO2 含量达15%时催化剂表现出最佳的活性。 在Al2O3 负载Pd 催化剂中添加适量的Mn 助剂，可以改善催化剂的组织结构，有利于催化反应的传质过程。Mn 助剂与载体及活性组分之间的作用，改变了活性组分在催化剂表面的分布与分散状态，从而提高了催化剂的活性。 在Al2O3 负载Pd 催化剂中加入适量的助剂Cr，改变了活性组分与载体之间的相互作用力，使活性组分以较小颗粒均匀高度分散在载体的表面，因此催化剂表现出了较高的活性，活性比不含助剂催化剂增加13.5%。实验表明，Cr 助剂的添加，基本上未改变催化剂的组织结构，它使活性组分在载体表面得到一定的富集，增加了活性点位，催化剂结合氢的能力变得较强，由此促进了催化剂的活性。 利用浸渍和化学还原法制备了Pd-B/TiO2-γ-Al2O3 非晶态合金催化剂。表征结果表明，该催化剂具有典型的非晶态合金的结构特征和电子特征。对蒽醌加氢反应的催化效果很好。实验结果还发现，载体的制备方法对Pd-B 合金的非晶态程度有一定的影响。以沉积-沉淀法制备的载体制成的催化剂由于载体中氧化物物种的结晶程度较高而使其表面上的Pd-B 合金具有了较高的非晶态水平。因而表现出了最高的加氢活性。 采用不同制备涂层的方法制备了以蜂窝状堇青石为第一载体的氧化铝涂层负载钯催化剂。结果表明由拟薄水铝石法制备的涂层载体, 有利于发挥催化剂的加氢活性，加氢活性最高。 |
| Subject Area | 多相催化 |
| Funding Project | 精细石油化工催化课题组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/1813 |
| Collection | 绿色化学研究发展中心 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 王丰. 过氧化氢生产用高效加氢负载型贵金属催化剂的研究[D]. 中国科学院研究生院,2009. |
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| 200910王丰.pdf（4580KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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