[发明专利]亚硫酸钠还原制备Pd/a‑Al2O3催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种采用亚硫酸钠还原制备Pd/a‑Al2O3催化剂的制备方法，属于草酸二甲酯制备技术领域。该催化剂以a‑Al2O3为载体，以贵金属Pd纳米颗粒为活性组分；其中活性组分Pd在催化剂中的负载量为0.01～0.5％。本制备方法的特点是在催化剂的活化过程，通过调控气体空速、还原温度和亚硫酸钠还原剂浓度，实现制备活性组分尺寸较小、分散均匀、空间分布稳定的催化剂。采用该方法制备的催化剂只需要较低的活性组分负载量就能达到较高的催化活性和稳定性。当Pd负载量为0.2％时，催化剂在CO气相氧化偶联合成草酸二甲酯反应中时空收率高达1050g/L﹒h(空速为2400h‑1)。

主权项

一种采用亚硫酸钠还原制备Pd/a‑Al2O3催化剂的方法，具体步骤如下：A.将钯的前驱体溶解在pH值为1～6的酸溶液中制得浸渍液，根据设计制备催化剂的量及钯负载量确定钯前驱体的量及酸溶液的量，其中每克载体对应1‑2ml酸溶液；所述的钯的前驱体为氯化钯、硝酸钯、醋酸钯、硫酸钯和乙酰丙酮钯中的任一种或两种的任意组合；所述的酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸或醋酸中的任一种；B.a‑Al2O3球加入步骤A所制得的浸渍液中，再在30～80℃下静置12～36h；C.将步骤B负载钯后的a‑Al2O3球，在100～200℃干燥12～36h，再于400～800℃焙烧4～12h，用去离子水充分洗涤、在烘箱中充分干燥；D.将亚硫酸钠溶解在pH值为8～13的氨水中制得还原液；其中亚硫酸钠浓度为0～2.0g/L但不包含0；E.按每克载体加入2‑3ml还原液的比例将步骤C处理后的a‑Al2O3球加入到步骤D的还原液中，在30～80℃静置0.1～2h后过滤，去掉多余的还原液；放入固定床反应器，在氮气气氛中，空速100～5000h‑1，温度30～400℃下吹扫2～8h，用去离子水充分洗涤，充分干燥即得所述的催化剂。