發(fā)布時間：2022-01-09 20:11

　　介紹了蒽醌加氫制取H₂O₂的化學原理,指出活性組分與載體是催化劑的關鍵組成部分,合理地調(diào)控兩者的物化性質(zhì)是有效提升催化劑性能、降低制備成本及提高H₂O₂生產(chǎn)效率的重要手段。在活性組分上,Pd顆粒的尺寸與分散度密切相關,直接影響催化劑的活性與選擇性;引入第二金屬能夠與Pd發(fā)生電子協(xié)同效應,可進一步優(yōu)化催化劑性能。對于載體,主要從孔結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、耐燒結(jié)性及微觀結(jié)構(gòu)4個方面進行改性處理,有利于降低反應物在催化劑孔道內(nèi)的傳質(zhì)阻力,改善反應物在催化劑表面的吸附選擇性,增強載體穩(wěn)定性及提高活性金屬的分散度。催化劑的活性組分與載體發(fā)生協(xié)同效應時才能使催化劑的綜合性能得以提升。單原子催化劑是對催化劑性能進行深度調(diào)控的一個值得探索的研究方向。 

【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2020,40(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

蒽醌法加氫法合成H2O2的反應路線

Han等[14]分別制備了(100)和(111)晶面暴露的Pd/Al2O3催化劑，并比較了它們在2-乙基蒽醌加氫反應中的催化性能。由于Pd晶粒的(100)晶面具有較高的C=O加氫性能及較低的芳環(huán)飽和能力，因此催化劑表現(xiàn)出較高的活性和選擇性，在溫和的反應條件下氫化效率高達15.0 g/L，選擇性達到了99.1%。圖2為Pd的晶面優(yōu)化結(jié)構(gòu)示意圖[14]。2.1.4 H2與C=O鍵的活化

Al2O3載體的孔結(jié)構(gòu)對反應的擴散及催化劑的性能發(fā)揮至關重要。Yuan等[17]采用高比表面積介孔Al2O3為載體，將Pd納米粒子均勻分散于介孔內(nèi)，則2-乙基蒽醌催化加氫選擇性提高50%，活性提高82%。Cai等[18]以異丙醇鋁為前驅(qū)體，制備了一系列孔結(jié)構(gòu)可控、催化活性增強的Pd/Al2O3催化劑，通過有效地控制載體的織構(gòu)性質(zhì)，使催化劑的氫化效率提高37.3%。Hong等[19]采用陽極氧化鋁(AAO)為載體制備的Pd/AAO@Al催化劑具有柱狀孔排列有序、擴散距離短和約束效應等優(yōu)點，蒽醌加氫反應活性和選擇性較好(圖3)。除了上述顆粒狀催化劑外，整體式催化劑具有毫米級宏觀尺度反應通道，能夠強化多相間的傳質(zhì)，有利于進一步提高催化性能。Shi等[20]制備的Pd/Al2O3/堇青石整體式催化劑孔徑較大、Pd的穿透深度適宜，Pd的分布與活性位的可接近性達到了較好的平衡，蒽醌氫化效率及轉(zhuǎn)化率分別可以達到10.0g/L、99.1%(圖4)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]2-Ethyl-9,10-anthraquinone assisted sol–gel synthesis of Pd/γ-Al2O3 nanorods with enhanced catalytic performance in 2-ethyl-9,10-anthraquinone hydrogenation[J]. Weiquan Cai,Junlin Zhuo,Jimin Fang,Zhichao Yang.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(08)
[2]微波輔助制備Ni-W-P/γ-Al2O3煤焦油加氫催化劑[J]. 周秋成.  工業(yè)催化. 2019(04)
[3]脈沖電磁場輔助浸漬法制備CoMo/γ-Al2O3加氫脫硫催化劑[J]. 彭淑靜,王建中,唐立丹,唐克.  燃料化學學報. 2018(12)
[4]一鍋水熱-浸漬法制備Pd-Fe/SiO2催化劑及其蒽醌加氫性能增強[J]. 卓俊琳,蔡衛(wèi)權,羅曉雷.  化工進展. 2016(12)
[5]Effects of porous oxide layer on performance of Pd-based monolithic catalysts for 2-ethylanthraquinone hydrogenation[J]. Xin Shi,Enxian Yuan,Guozhu Liu,Li Wang.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(11)
[6]蒽醌法流化床與固定床的發(fā)展趨勢[J]. 王偉建,潘智勇,李文林,鄭博,宗保寧.  化工進展. 2016(06)
[7]漿態(tài)床過氧化氫生產(chǎn)技術[J]. 潘智勇,高國華,楊克勇,宗保寧.  中國科學:化學. 2015(05)
[8]添加ZrO2的Pd/Al2O3催化劑及其催化蒽醌加氫性能[J]. 王豐,徐賢倫.  化工進展. 2012(01)
[9]超聲浸漬法制備Pd/Al2O3催化劑及其催化蒽醌加氫性能[J]. 楊永輝,林彥軍,馮俊婷,David G.Evans,李殿卿.  催化學報. 2006(04)
[10]La2O3對Pd/Al2O3催化蒽醌氫化制H2O2性能的影響[J]. 王榕,林墀昌,毛樹祿,陳天文,林建新.  催化學報. 2005(04)



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