[发明专利]一种蒽醌法制备双氧水氢化过程的整体式催化剂及其制备方法

说明书

一种蒽醌法制备双氧水氢化过程的整体式催化剂及其制备方法，属于化学氢化反应催化剂领域，该整体式催化剂是堇青石作为载体、SiO₂作为第二载体、Pd作为活性中心，其中SiO₂的含量为催化剂质量的10‑30％，Pd的含量占整体式催化剂总质量的0.04％‑0.5％。制备步骤：(1)将商品堇青石进行切割，然后酸处理、清洗、干燥、焙烧；(2)过量浸渍法负载SiO₂；(3)过量浸渍法负载Pd；(4)干燥、焙烧；(5)氢化还原。本发明制备出的整体式催化剂在蒽醌法制备双氧水氢化过程具有良好的催化性能，具有重要的工业应用价值。

技术领域:

本发明属于氢化反应催化剂领域，特别涉及一种用于提高双氧水收率和催化剂效率的蜂窝状堇青石基Pd/SiO₂整体式催化剂及其制备方法。

背景技术：

蒽醌法目前是制备双氧水最有效和最普遍的方法，它的核心是蒽醌氢化阶段催化剂的选择。Pd/SiO₂在一定的温度范围内体现出较高的氢化能力和氢化活性，但由于其颗粒状结构，带来流体阻力大、催化剂难以再生等问题，所以寻求更好更优秀的催化剂是很有必要的。蜂窝状催化剂不仅能够克服上述问题，而且易装卸，已经被广泛应用在汽车尾气处理，烟道气中氮氧化物的脱除，内燃机等的催化助燃及其他化学反应工程。蜂窝状堇青石因其良好的机械性能和热稳定性而广泛用做催化剂第一载体，SiO₂膜为第二载体以增大比表面积。《Pd confined in grass-like graphene layers on monolithic cordierite asthe catalyst for hydrogenation of 4-carboxybenzaldehyde》(Chinese Journal ofCatalysis，2015，36(2)：148-152)报道了蜂窝状堇青石基Pd/石墨烯催化剂用于羧基苯甲醛氢化的研究，主要的优点在于石墨烯，并对这种催化剂的活性进行了研究。

Drelinkiewicz(Alicja Drelinkiewicz,Waksmundzka-Góra A.Hydrogenationof 2-ethyl-9,10-anthraquinone on Pd/SiO₂catalysts:The role of humidity in thetransformation of hydroquinone form[J].Journal of Molecular Catalysis A：Chemical,2006,258(1):1–9)等人已经对颗粒状催化剂Pd/SiO₂在蒽醌氢化反应中的催化效率做了研究，并且考虑了湿度对形成有效氢化产物的影响。而关于这种结构化催化剂蜂窝状堇青石基Pd/SiO₂在蒽醌氢化反应方面却没有任何报道。原因之一是因为蜂窝状堇青石基催化剂负载金属存在一定的难度。

发明内容：

本发明的目在于提出一种用于蒽醌加氢过程的蜂窝状堇青石基Pd/SiO₂整体式催化剂及其制备方法，堇青石作为载体、SiO₂作为第二载体、Pd作为活性中心，该催化剂可以提高蒽醌氢化反应中的催化效率。

一种用于蒽醌加氢过程的蜂窝状堇青石基Pd/SiO₂整体式催化剂是由蜂窝状堇青石、SiO₂和Pd复合而成，SiO₂负载在蜂窝状堇青石上，得到SiO₂的蜂窝状堇青石复合载体，Pd负载在SiO₂的蜂窝状堇青石复合载体上，其中Pd含量为蜂窝状堇青石基Pd/SiO₂整体式催化剂质量的0.04％-0.5％；SiO₂在SiO₂的蜂窝状堇青石复合载体上的负载量为10-30％。