[发明专利]一种由附着沉淀工艺制备高选择性钯炭催化剂的方法

摘要

本发明提供了一种由附着沉淀工艺制备高选择性钯炭催化剂的方法。该方法经活性炭微孔内表面的修饰处理、钯前驱体的配制－附着－沉淀、注射还原、洗涤、干燥获得高选择性、高活性钯炭催化剂。本发明方法制备的高选择性钯炭催化剂不但保持了与纳米钯溶胶催化剂相似的粒径分布和颗粒尺寸，而且解决了传统沉淀法和浸渍法活性低、选择性差和纳米钯溶胶催化剂不易与产物分离、回收，使用过程中易团聚和重复套用次数少等问题。该发明方法制备工艺节能、环保、易于控制、稳定性好，催化剂重复套用次数达50～180次。

主权项

1.一种由附着—沉淀工艺制备高选择性钯炭催化剂的方法，其特征在于：是按下列步骤进行的：（一）、活性炭微孔内表面的修饰处理在常温下，将活性炭与去离子水的质量比为1 : 5～30，一起吸入到反应釜中，在搅拌下以60～120mL/min滴加修饰剂，搅拌平衡1～12h，其中：上述吸附温度为15～35℃，搅拌速度为50～200r/min；上述表面修饰剂为肼、香草醛、柠檬酸钠、醛糖、乙酸钾、乙醇酸中的一种或几种组分按任意体积比例在常温下与去离子水配制而成的溶液，浓度为0.01～5mol/L，加入量按照活性炭与修饰剂的质量比为1 : 0.01～15；（二）、钯前驱体的配制称取计算量氯化钯若干，加入0.5～5倍体积的浓盐酸溶解完全，加去离子水稀释至10～30g/L，并向钯液中加入保护剂，在搅拌下，调节pH至1～5，其中:上述氯化钯溶解反应方程式为：上述保护剂为聚乙烯醇、三缩四乙二醇、Tween-20、聚乙烯吡咯烷酮、Brij-35、乙二醇、抗坏血酸的一种或几种组分配制而成，保护剂的用量为反应体系质量分数的0.1～5%；上述调节pH的溶剂为Na₂CO₃、NaOH或NaHCO₃中的一种或两种，溶液的质量分数为5～10%；（三）、钯前驱体的附着－沉淀将步骤（二）中配制的钯前驱体加入步骤（一）中，加入速度为50～200mL/min，搅拌速度为50～200r/min，附着温度15～25℃，附着平衡时间1～24h，附着平衡结束后加入计算量尿素，釜温升至50～90℃均匀水解沉淀1～3 h，其中：尿素以完全沉淀钯离子后反应体系pH至6～9计算用量；（四）、注射还原将预先配制的还原剂注射加入步骤（三）中，其中：还原剂为甲醛、乙酸钠、柠檬酸钠、水合联氨、硼氢化钠的一种或几种组分配制而成的混合物，pH为4～11，浓度为0.05～2mol/L，还原剂按1克钯加0.5～50毫升的用量计算；注射口低于液面的方式加入还原剂，还原温度为40～60℃；（五）、陈化、过滤、洗涤和干燥将步骤（四）中的物料陈化、过滤、洗涤和干燥制得钯的负载量为0.5～10%的高活性钯炭催化剂，其中：物料陈化温度为15～35℃，时间1～10 h，陈化结束后物料用0.05～1.5mol/L盐酸或醋酸调pH为2～6，用去离子水过滤洗涤至无Cl^–为止；滤饼进入除湿干燥房脱水，干燥房脱水除湿温度15～35℃，除湿机型号CF10K，除湿量5～10Kg/h，除湿干燥房湿度调至40～55%脱水1～3h。