[发明专利]一种氧化再还原制备表面Pd和PdO共存的催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种氧化再还原制备表面Pd和PdO共存的催化剂的方法，包括如下步骤：(1)以烷烃和醇类试剂的混合物作为油相，聚乙二醇单十六醚等作为表面活性剂，将其混合溶解，得A品；(2)将KBr加入氯钯酸溶液得B品；(3)加入NaBH₄溶液，加入NH₃·H₂O，加入TEOS，加入乙醇，最后经乙醇离心洗涤，得Pd_KBr@SiO₂催化剂；(4)Pd_KBr@SiO₂分散到去离子水和乙醇混合液中，加入CTAB得C品；(5)向C品中加入间苯二酚、甲醛，得Pd_KBr@SiO₂@RF/CTAB；(6)将Pd_KBr@SiO₂@RF/CTAB碳化、刻蚀、先氧化后还原后得到最终产物Pd_KBr@HSC。本发明的Pd_KBr@HSC催化剂具有活性组分尺寸小、均一且不易脱落的特点。

技术领域

本发明涉及一种过氧化氢催化剂的制备方法，特别是一种氧化再还原制备表面Pd和PdO共存的催化剂的方法。

背景技术

氢氧直接合成过氧化氢法在过氧化氢生产方法中，具有工艺简单、操作费用低、产品清洁、原子经济性强等优点，但H₂O₂的选择性和产率却很低，远达不到工业生产的要求。催化剂催化活性和其对H₂O₂的选择性是影响氢氧直接合成过氧化氢法的关键因素。目前，对氢氧直接合成过氧化氢催化剂的研究主要集中于负载型Pd基催化剂，这种催化剂存在选择性低、循环利用率低的问题，主要原因是活性组分Pd在载体上分散不均匀，部分活性组分Pd团聚不能充分利用；同时，一部分Pd尺寸过小，产生较多的不饱和位点，这些不饱和位点使得反应向副反应方向进行，降低催化剂选择性。另外，催化剂在使用过程中，活性组分会从载体上脱落，导致催化剂循环利用率低。因此，设计制备活性组分尺寸均一且不易脱落的高选择性催化剂具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种氧化再还原制备表面Pd和PdO共存的催化剂的方法。本发明的Pd_KBr@HSC催化剂具有H₂O₂选择性高活性组分尺寸均一且不易脱落的特点。

本发明的技术方案：一种氧化再还原制备表面Pd和PdO共存的催化剂的方法，包括如下步骤：

(1)以环己烷、正庚烷或异辛烷和正辛醇、乙醇、丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、正己醇或正庚醇的混合物作为油相，聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯异辛基苯基醚、壬基酚聚氧乙烯醚或十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，将其混合溶解，得A品；

(2)将KBr、NaBr或NH_3˙Br作为功能分子加入氯钯酸溶液中，溶解后加入A品中作为水相，形成反向胶束，得B品；

(3)将B品搅拌均匀后加入NaBH₄溶液，反应后继续加入NH₃·H₂O，待NH₃·H₂O充分分散在钯纳米粒子周围后加入TEOS进行反应，然后加入乙醇，最后经乙醇离心洗涤，得Pd_KBr@SiO₂催化剂；

(4)以Pd_KBr@SiO₂催化剂作为模板剂，分散到去离子水和乙醇混合液中，搅拌均匀，加入CTAB并搅拌至CTAB完全分散溶解，得C品；

(5)然后向C品中加入间苯二酚，至间苯二酚完全溶解后加入甲醛和氨水，然后经乙醇离心洗涤得Pd_KBr@SiO₂@RF/CTAB，将Pd_KBr@SiO₂@RF/CTAB烘干备用；