[发明专利]碳酸盐溶液制备负载型钯催化剂的方法

说明书

本发明公开了碳酸盐溶液制备负载型钯催化剂的方法，即，在连续流装置制备钯纳米颗粒的基础上结合吸附法制备负载型钯催化剂，碳酸盐溶液的加入可有效调控负载型钯催化剂。该方法包括以下步骤：使用连续流装置制备出钯纳米颗粒，加入相应的氧化物载体，通过简单的吸附法使得钯纳米颗粒负载在催化剂载体上，引入碳酸盐溶液能够明显提高钯的负载量，负载率可达到90％以上。与传统浸渍法相比，这一方法操作简便、耗时少、重现性好、催化剂制备过程简单，能够连续高效生产负载型钯催化剂，不仅节省生产成本，同时催化剂的制备效率得到很大提高。

技术领域

本发明涉及一种负载型钯催化剂的制备方法，具体涉及一种碳酸盐溶液制备负载型钯催化剂的方法。

背景技术

钯催化剂因为优异的活性和选择性在催化加氢、脱氢、氧化反应中极具实用价值。钯催化剂通常分为无载体催化剂和负载型催化剂两类。

无载体钯催化剂主要有钯黑、胶态钯、氧化钯和氢氧化钯，主要用于催化加氢反应。相对于无载体催化剂，负载型催化剂(如Pd/Al₂O₃、Pd/C、Pd/TiO₂)通过载体的作用提高钯的分散度进而减少钯的用量，因此价格更实惠，在化工生产中得以广泛地应用。

负载型催化剂的载体，如氧化铝、沸石分子筛、碳载体等，能够提供较大的比表面积，可大大降低钯原子的聚集来提高活性。

负载型催化剂的制备可以分为两大途径：

第一种方法是采用浸渍焙烧等方式在载体上生成纳米颗粒，大多数负载型催化剂采用这种制备途径。专利CN107469813B公开了焙烧还原法制备负载型贵金属加氢催化剂，在催化加氢还原合成氨基苯醚类化合物反应中转化率达到100％，选择性达到99.5％以上，催化剂可套用50次以上。传统浸渍焙烧法，其工艺过程长，重现性差，催化剂制备时间长，不易操作，增加了成本。

第二种方法是先制备出纳米颗粒，然后再通过某种手段将其负载在合适的载体上，其挑战是抑制纳米颗粒的团聚和控制纳米颗粒与载体的有效结合，这种方法鲜有报道。专利CN107020138A公开了Pd/LaFeO₃催化剂实现CO/NO的高效催化去除，专利CN106076325B公开了负载型贵金属纳米粒子用于有机加氢反应，两者均是将载体与金属前驱体混合搅拌制得负载型催化剂，不少负载型催化剂借助这种方法制得，但是并不归于第二种方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种碳酸盐溶液制备负载型钯催化剂的方法。该方法能够连续高效生产负载型钯催化剂。

本发明提供如下技术方案：

碳酸盐溶液制备负载型钯催化剂的方法，包括以下步骤：

(1)移液枪移取一定体积PdCl₂溶液，加入一定体积乙二醇，混合均匀形成淡黄色溶液，装入1号注射器中，2号注射器中装入十二烷，作为载流相，1、2号注射器由三通连接起来；

(2)通过微量注射泵控制1、2号注射器中溶液的流速，1号注射器溶液的流速为0.5-2ml/min，2号注射器溶液的流速为1-4ml/min；

(3)油浴锅为加热反应单元，调控温度为122-128℃，聚四氟乙烯管盘旋在油浴锅中，聚四氟乙烯管与三通相连，1、2号注射器和聚四氟乙烯管通过三通连接形成一个连续流反应器；

(4)将淡黄色溶液和十二烷同时通过连续流反应器的三通，形成段流，被十二烷分开的液体部分，在连续流反应器的小管径反应通道中不断滚动前进，进入到一定温度的油浴锅中反应，PdCl₂被乙二醇还原，淡黄色溶液逐渐变灰，钯晶体成核、生长；

(5)冷却单元用冰水浴使反应停止，抑制钯晶体过度长大；