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不同载体在负载型异丁烷脱氢催化剂中的应用_唐梦涵

不同载体在负载型异丁烷脱氢催化剂中的应用_唐梦涵
不同载体在负载型异丁烷脱氢催化剂中的应用_唐梦涵

不同载体在负载型异丁烷脱氢催化剂中的应用

2012年9月

4苏盐科技唐梦涵

(江苏省环境监测中心,江苏南京210036)

【摘

要】本文主要介绍了不同载体在负载型异丁烷脱氢催化剂中的应用。载体作为支撑活性组分的骨

架,是催化剂的重要组成部分,

其性质对催化剂的性能有重要的影响。本文将负载型异丁烷脱氢催化剂载体分为氧化物、分子筛、磷酸盐和其他几种类型,分别进行了梳理和介绍。

【关键词】异丁烷脱氢载体

异丁烷是一种低碳烷烃,广泛存在于石油气、天然气和裂化气中。

我国的异丁烷资源丰富,可应用于制备异丁烯,其工业化生产过程一般是由炼油和化工副产

品反应制得甲基叔丁基醚或叔丁醇,然后分解分离,

可以制备纯异丁烯。异丁烯是一种重要的有机化工原料,工业上高浓度异丁烯主要用于生产聚异丁烯以及与异戊二烯共聚生产丁基橡胶。异丁烯还可以用于生产高辛烷值烷基化汽油和优良的汽油添加剂,也适用于作芳烃的烷基化原料,或经氧化、氨化等操作生产精细化学品。因此近年来异丁烯在合成材料和精细化工行业的需求增长很快,

现有生产技术无法满足市场需求。利用比较丰富的异丁烷资源,采用科学的脱氢技术,是一种解决市场需要的有效途径之一。

异丁烷脱氢技术研究包括催化剂制备,催化剂再生与产物分离,关键在于研制催化剂,它决定了异丁烷脱氢装置的过程,

成本,经济效益和可工业化。[1-2]目前异丁烷脱氢催化剂主要为负载型催化剂。负载型催化剂主要由活性组分和载体组成,活性组分通常分布在载体表面上,而载体支撑活性组分,使得催化剂有一定

的物理性状,而载体本身并不具有催化活性。由此可见,催化剂性能的改善离不开活性组分和载体的选择。1载体选择依据

载体作为催化剂的支撑骨架,其本身的性质对催化活性有着重要的影响。人们在对催化技术不断探索的过程中,也逐渐开始深入对催化剂载体的研究。载体在催化反应中的作用可总结成几点[3]:第一,

活性成分与载体之间互相作用,形成独特的复合功能;第二,扩

大催化剂有效表面积,

并提供适合反应的孔道结构;第三,提高了催化剂的物性,增强其机械强度;第四,提高了催化剂在高热反应中的热稳定性;第五,

增加了催化反应的活性中心;第六,有效保存活性组分的含量,

降低成本;

第七,增强催化剂抗中毒抗失活的能力,提高催化剂再生能力。2不同载体在负载型异丁烷脱氢催化剂中的

应用

根据上述原则,目前异丁烷脱氢制备异丁烯的催化剂载体大致可分为以下几类:氧化物载体、分子筛载体、磷酸盐载体以及其他类型的载体。2.1氧化物载体

在几种载体中,氧化物载体在催化反应中的研究

较多。氧化载体包括氧化铝,二氧化硅,二氧化钛,氧化镁,氧化锆等。其中最为常见的为氧化铝,也是工业上使用最多的载体。

氧化铝是一种常见的重要化工原料,根据前驱体

的脱水温度可生成不同的过渡态氧化铝,分为低温氧

化铝

(≤600℃)和高温氧化铝(≥850℃)[4]

。在低温氧化铝中,

γ-Al 2O 3常常被称为"活性氧化铝"。这是由于γ-Al 2O 3具备比表面积大、热稳定性好、孔道结构可

调、表面具有酸性以及吸附性能好等优点,

因此成为化工和石油工业中最广泛应用的催化剂载体,在石油加

氢精制和裂化、重整、低碳烷烃脱氢反应及汽车尾气净化等反应过程中发挥了重要的作用。但在1000℃以上的高温下,γ-Al 2O 3表面烧结,容易向α-A12O 3转变,称为"α相变",从而使得表面积急剧缩小导致催化剂

苏盐科技

Jiangsu Salt Science&Technology

2012年9月第3期5

快速失活[5]。因此在实际应用中,常常需对γ-Al2O3进行改性研究遥

卢伟光[6]等通过溶胶法制得γ-Al2O3,并在制备前期添加了La和Ce对催化剂载体进行改性,并对其脱氢反应活性进行了考察。考察结果说明γ-Al2O3的高温稳定性与其表面羟基的活性和数量有关,稀土元素在焙烧后覆盖在γ-Al2O3表面保护了载体表面羟基,使得γ-Al2O3在高温下仍可维持一定的比表面积和孔道结构,阻止了γ-Al2O3向α-A12O3的转晶过程,显示出较好的脱氢反应活性和稳定性。

Imai[7]等研究了PtSnK/γ-Al2O3催化剂在异丁烷脱氢反应中的活性。由于非酸性的载体的使用裂化和异构化等副反应得到了抑制,提高了反应选择性。同时Pt 粒子作为活性组分能够提高异丁烷脱氢反应的活性,但是高温下其在载体表面的聚集容易导致氢解反应和异构化反应,甚至严重导致积碳的发生,使得催化剂失活。

马红超[8]等制备了V2O5/γ-Al2O3和V2O5/SiO2异丁烷脱氢催化剂,经研究发现,前者展现出较好的异丁烷转化率,而后者则表现出较好的异丁烯选择性;与负载型催化剂相比,纯晶体V2O5的催化脱氢性能表现不佳,说明载体与活性组分间的相互作用对脱氢反应有重要影响。实验表明载体的不同性质使得活性物种在其表面具有不同的分散性和结构,同时在载体表面高分散的钒物种较晶体的V2O5还原性大大增强。

2.2分子筛载体

分子筛[9]是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。该化合物最大的特点就是具有形状规则、孔径大小均匀的微孔结构,比孔穴直径小的分子能被吸附到其孔腔内部。根据这种化合物的独特孔道结构,能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有"筛分"分子的作用,故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其他吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用。随着石油化工催化技术的发展,分子筛作为一种新型催化剂载体材料越来越受到人们的重视。在催化反应中,分子筛载体可以选择合适的分子进入骨架内部进行反应,这对提高反应活性有重要意义。异丁烷脱氢催化剂常用的分子筛载体有MSU-1、SBA-15、ZSM-5等。

黄青则[10]等通过浸渍法在MSU-1分子筛载体上负载不同金属元素Cr、Ag、Ga、V、Fe和Ni等,制成了不同催化剂并研究了异丁烷脱氢制备丙烯反应的活性。试验表明负载了V元素的MSU-1催化剂催化活性最佳,在合适的反应工艺条件下,异丁烷转化率和异丁烯选择性分别为38.4%和83.2%。通过表征手段可知,M SU-1具有较大的比表面积和均一孔径分布的结构特征,活性组分在MSU-1上高度分散,这是催化剂具有高反应活性的重要原因。

戴洪兴[11]制备了Cr/SBA-15分子筛催化剂用于异丁烷脱氢制备异丁烯。催化反应活性较佳,原因是催化剂上存在六价Cr,同时CrOx在催化剂表面有很好的分散性。

2.3磷酸盐载体

也有文献报道,以磷酸盐载体为载体制备的催化剂在异丁烷脱氢反应中表现了良好的活性。祝琳华[12]等以NZP族磷酸盐为载体制备了钒催化剂,考察了不同钒含量的催化剂对异丁烷脱氢反应的影响。研究表明KZr2(PO4)3作为钒催化剂载体最为合适,这是因为KZr2 (PO4)3载体在水溶液体系中表面带有负电荷,与活性组分前体离子带相反的电荷的,有利于加强载体与前体的相互作用,提高活性组分的分散性。

2.4其他类型载体

随着工业技术发展,异丁烷脱氢催化剂越来越需要满足环境友好,工艺优化的要求。因此对异丁烷脱氢催化剂载体的研究还在不断尝试的过程中,其中还包括活性炭等其他类型的载体。有研究表明[13]以活性炭为载体负载氧化铬活性组分制备的催化剂,在CO2气氛的存在下,显示良好的异丁烷脱氢催化活性。

3总结

随着石油化工技术的发展,异丁烯在工业需求上的增长,异丁烷脱氢催化剂的活性成分,载体材料,制备工艺均成为研究的热点。载体作为催化剂的骨架,承载催化活性组分,提供反应空间,其本身孔道结构、酸度大小等性质对催化反应活性和稳定性有重要影响。因此在适宜的反应条件下,选择适合的载体、催化活性高的活性组分制备催化剂是异丁烷脱氢工业化发展的关键。

参考文献

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[2]王海彦.异丁烯生产技术进展[J].石油化工,1995,24(7):511-516.

[3]张继光.催化剂制备过程技术[M].北京:中国石化出版社,2004:258.

[4]刘勇,陈晓银.氧化铝热稳定性的研究进展[J].化学通报,2001(2):65-70.

[5]唐国旗,张春富,孙长山,等.活性氧化铝载体的研究进展[J].化工进展, 2011,30(8):1756-1765.

(下转第12页)

2012年9月12苏盐科技

司副总经理陆建辉正为"窝里斗"而犯愁:"我们走出去所面临的竞争几乎都是来自中国企业,只要有一种产品在哪一个国家卖得好,没几个月你就看到都是中国品牌,一些规模不大的企业在出口一些低质量的产品与我们压价竞争。"这种现象在我国出口贸易中普遍存在。

1.6企业融资困难,流动资金趋紧

融资困难是许多企业发展过程中经常遇到的问题,特别是中小企业,融资更加困难。目前的融资渠道主要有上市融资、银行贷款、非银行借贷等几种方式,而这几种融资方式对急需资金的企业来说,都不容易达到。上市融资的条件较高且时间跨度较长,融资成本又高,多数企业可望不可及。银行贷款是企业最常用的融资渠道,但银行也是企业,同样需要追求利润,银行的通常做法是"嫌贫爱富",实力雄厚、收益良好、现金流稳定、资产优质的企业更容易在银行贷到款,而那些急需资金的中小企业往往贷款困难。非银行借贷的成本较高、信息渠道狭窄、风险也较大。在当前全球经济形势下,出口型企业的融资更加困难,融资困难必将带来流动资金趋紧、企业发展受阻等诸多不利影响。

2我国出口型企业走出困境的对策

针对出口型企业在新的国际经济形势下面临的困难,政府、出口型企业及金融机构都应积极应对并采取相应措施,共克时难。具体对策如下:

2.1适时调整对外贸易政策

目前,出口型企业正面临困难,国家应适时调整对外贸易政策,通过修改相关政策来降低出口企业成本、增强出口企业竞争力,从而扩大出口规模。例如,国家可通过加大出口退税力度等政策帮助企业度过难关。

2.2优化出口产品结构

我国出口的产品,多数为技术含量较低的劳动密集型产品,高附加值、高技术含量、高端产品不多。国家应优化出口产品的结构,大力支持和鼓励具有自主知识产权的高新技术产品出口。同时,加大研发和引进国外先进技术和关键设备的力度,应用高新技术改造传统出口产业,提高出口产品档次和劳动生产率,降低企业成本。在目前经济形势下,把扩大高新技术产品出口和提高传统出口产品的附加值结合起来,优先支持具有自主知识产权及高附加值的高新技术产品出口,不断优化出口产品结构。

2.3鼓励有条件的企业到境外投资

目前,出口企业困难加大,产品出口增长缓慢,可鼓励有条件的企业到境外投资,实施"走出去"战略。通过推动对外投资和兴建境外资源型加工企业来规避贸易壁垒,降低出口风险。

2.4加大创新力度,研发更具竞争力的产品

出口型企业受国际经济形势影响比较大,但我们出口的产品多数为生活必需品,只要加大创新力度,提高产品性价比,使产品更具竞争力和吸引力,市场就会越做越大。

企业要立足当前,也要着眼长远,要充分调动各个方面的积极性,建立健全产品研发机制。同时,企业还要有新产品储备,适时推出新产品,帮助企业度过难关。

2.5规范企业出口秩序

通过加强企业自律、行业协调,实行出口资质管理,抬高出口企业门槛,优化出口产品结构等措施规范企业出口秩序,提高我国企业出口贸易整体水平。

3结束语

当前,受金融危机、欧债危机影响,国际经济形势依然严峻,我国出口型企业要面对困难、分析困难,积极寻找解决困难的对策,以便扩大出口份额,提升出口质量,尽快走出困境。

(上接第5页)

[6]卢伟光,龙军,田辉平.镧和铈改性对氧化铝性质的影响[J].催化学报,2003,24(8):574-578.

[7]Imai T,Hung C W.Dehydrogenation progress using a catalytic composition: US4430517[P].1984.

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[12]祝琳华,段凤敏.NZP族磷酸盐载体对钒催化剂活性的影响[J].化学工业与工程,2007,24(1):11-15.

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负载型钯催化剂上甲烷催化燃烧的研究进展

负载型钯催化剂上甲烷催化燃烧的研究进展 作者:杨玉霞, 肖利华, 徐贤伦 作者单位:中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室,甘肃,兰州,730000 刊名: 工业催化 英文刊名:INDUSTRIAL CATALYSIS 年,卷(期):2004,12(3) 被引用次数:13次 参考文献(31条) 1.Hicks R F;Qi H;Yong M L Structure sensitivity of methane oxidation over platinum and palladium 1990(122) 2.曹茂盛超微颗粒制备科学与技术 3.Schneider R;Wendt G;Kiessling D查看详情 1996 4.Overbury S H;Bernrand P A;Somorjai G A The surface composition of binary systems[外文期刊] 1975(75) 5.Hcoot T E;Otto K Temperature-programned study of the oxidation of palladium/alumina catalysts and their lanthanum modification 1992(92) 6.Ozkan U S;Kumtheker M W;Karakas G Stir-sustained oscillatory behavior of NO+ CH4 + O2 reaction over titaniasupported Pd catalysts[外文期刊] 1997(171) 7.Wierzchowski P T;Zatorski L W Kinetics of catalytic oxidation of carbon monoxide and methane combustion over alumina supported Ga2O3,SnO2 or V2O5[外文期刊] 2003(44) 8.Simone D O;Kennelly T;Brungard N L Reversible poisoning of palladium catalysts for methane oxidation[外文期刊] 1991(70) 9.Baldwin T R;Burch R Catalytic combustion of methane on supported palladium catalysts[外文期刊] 1990(66) 10.Muller C A;Maciejewski M Combustion of methane over palladium/zirconia derived from a glassy Pd-Zr alloy:effect of Pd particle size on catalytic behavior 1997(166) 11.Spivey J J Complete catalytic oxidation of volatile organics 1987(26) 12.Neyestanaki A K;Kumar N;Lindfors L E Catalytic combustion of propane and natural gas over Cu and Pd modied ZSM zeolite catalysts[外文期刊] 1995(07) 13.Neyestanaki A K;Kumar N;Lindfors L E Catalytic conbustion of propane and natural gas over Cu and Pd modified ZSM zeolite catalysts[外文期刊] 1995(07) 14.D a 1 la R A;Loffier D G;Magno S查看详情 1997(42) 15.Baldwin T R;Burch R Catalytic combustion of methane on supported palladium catalysts:I.Alumina supported catalysts[外文期刊] 1990(66) 16.Schmal M;Aranda D A G;Noronha F B查看详情 2000(64) 17.Yasushi Ozawa Effect of addition of Nd2O3 and La2O3 to PdO/Al2O3 in catalytic combustion of methane 2003(04) 18.Farrauto R J;Lampert J K Thermal deconposition and reformation of PdO catalysts:support effects[外文期刊] 1995(06) 19.Farrauto R J Catalytic chemistry of supported palladium for combustion of methane 1992(81) 20.Widjaja H;Sekizawa K Low-Temperature oxidation of methane over Pd supported on Sn02-based oxides[外文期刊] 1999(72) 21.Muller C A;Maciejewski M;Koeppel R A Combustion of methane over palladium/zirconia:effect of Pd-particle size and role of lattice oxygen 1999(47) 22.Briot P;Primet M Catalytic oxidation of methane over palladium supported on alumina 1991(68)

负载型镍催化剂的制备

负载型镍催化剂的制备文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1.了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2.制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义:催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂,具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点,已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合,强力搅拌后得到混合溶液,按无水乙醇与醋酸的体积比为10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A;(2)按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液,在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B;(3)按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中,然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶;(4)按γ?Al2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤(3)中得到的钛溶胶中加入γ?Al2O3,然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水,静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?Al2O3复合载体;(5)将 TiO2?Al2O3复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h,充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原,得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。

负载型镍催化剂的制备

科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1. 了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2. 制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义:催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂,具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点,已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1. 一种负载型镍催化剂的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3 的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合,强力搅拌后得到混合溶液,按无水乙醇与醋酸的体积比为 10:1~30:1 的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A;(2)按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10 的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液,在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B; (3)按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中,然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶;(4)按丫?AI2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤(3)中得到的钛溶胶中加入丫?AI2O3,然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水,静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?AI2O3复合载体;(5)将 TiO2?AI2O3 复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h,

充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原,得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。 2. 一种用于氨分解制氢的负载型镍催化剂,活性组分为Ni,载体为氧化硅、氧化铝或氧化钛;活性组份的质量百分含量为1-50%。其制备步骤为:将可溶性镍盐、pH 值调节剂、沉淀剂、载体以及去离子水配成悬浊液;悬浊液加热至70-110C沉积60-300分钟;上述悬浮液降至20-30C后并过滤,水洗涤、过滤;在80-120C干燥18-24 小时,400-900C焙烧2-6小时;在氢气气氛,或者氢气和氦气的混合气气氛中,于400-900C活化3-5小时,还原制成负载型纳米镍催化剂。本发明催化剂对氨分解反应具有较高的活性, 可以应用于氨分解制不含COx氢气的工艺,还可用于各种含氨气体的净化处理过程。 3. 一种用于浆态床甲烷化负载型镍基催化剂重量百分比组成为: NiO?10-40wt%;载体56-90wt%;助剂为0-4wt%。配制浓度为0.5?1.3g/ml 的硝酸镍与助剂的可溶性盐溶液,依次向其中加入催化剂载体和可溶性有机燃料,搅拌条件下浸渍6-24h,浸渍结束后将溶液于60-90C水浴条件下加热浓缩,或直接在300-700C加热点燃,将燃烧后余下粉末收集,研磨,造粒,在固定床500-700 C用还原气进行还原2-6h,即得到负载型镍基催化剂。本发明具有浆态床甲烷化工艺,且催化性能稳定好,可大规模工业化的优点。 4. 一种用于a -蒎烯加氢反应负载型镍催化剂的制备方法和应用,该负载型镍催化剂的制备工艺步骤包括:在钛酸丁酯中加入无水乙醇后强力搅拌, 然后加入醋酸,充分搅拌形成溶液A;将去离子水与无 水乙醇混合后调节pH值得到形成溶液B;把B溶液滴加到A溶液中,

钯-碱金属化合物负载型催化剂及其制备方法和应用

钯-碱金属化合物负载型催化剂及其制备方法和应用 2016-07-20 13:21来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 钯催化剂的 XRD 卤代芳胺是一类重要的有机合成中间体,广泛应用于染料、医药、农药、增塑剂、纺织、香料、合成纤维、印染助剂、液晶材料、螯合剂以及聚合物、阻燃剂等有机精细化学品的合成。卤代芳胺的生产方法主要由相应的卤代芳香硝基化合物还原制取。催化加氢还原法因其具有操作过程简单、产品收率高、产品品质好和能耗低等优势而备受关注,是一条环境友好的绿色工艺。但是,卤代芳香硝基化合物加氢还原生成卤代芳胺过程中易发生氢解脱卤副反应造成产品选择性下降。因此,催化加氢还原法的关键问题是如何抑制脱卤副反应的发生。目前,抑制脱卤主要有四条途径:(1) 添加脱卤抑制剂法。(2) 调变活性组分- 助剂- 载体的相互作用。(3) 制备纳米金属胶体。(4) 改变活性组分粒径大小。现有的催化剂存在两大缺点:(1) 添加其它金属助剂或使用氧化物载体,卤代芳胺选择性低,抑制脱卤效果不佳。同时,金属助剂和氧化物载体的加入增加了贵金属活性组分回收再利用过程的分离难度,降低了金属回收率,加重了富含重金属的回收 废液的环境污染;(2) 添加抑制剂、增大活性组分粒子尺寸等强化抑制脱卤效果势必减弱了催化剂的催化加氢活性,降低了加氢反应速率,循环使用过程条件苛刻。同时,降低了贵金属活性组分的有效利用率。 本方法是一种钯/ 碱金属化合物负载型催化剂及其制备,所述催化剂由载体和负载在载体上的活性组分组成,所述载体为活性炭,所述活性组分为单质钯和碱金属化合物,基于载体活性炭的质量,单质钯的负载量为0.25wt%~15.0wt%,碱金属化合物中碱金属元素的理论负载量为0.01wt%~ 5.0wt%;本发明催化剂可应用于卤代芳香硝基化合物和/ 或芳香硝基化合物的催化加氢反应;本发明催化剂催化活

钯的催化剂种类及其应用

钯的催化剂种类及其应用 钯的催化剂种类及其应用 2011年11月03日 钯催化剂在有机加氢中通常兼有良好的活性和选择性,正是这一特性,使钯催化剂在有机催化加氢中极具实用价值。通常钯催化剂分有载体和无载体两类。其中无载体的钯催化剂主要有钯黑、胶态钯、氧化钯和氢氧化钯等。基本上都用于各种有机催化加氢。钯催化剂的载体,本身具有助催化作用,还能调变催化加氢的选择性。相对于无载体钯催化剂,有载体的钯催化剂价格更实惠。 1. 钯/碳酸钙催化剂 钯/碳酸钙催化剂特点是用稀醋酸铅来处理钯/碳酸钙。由于铅的毒性作用,使钯催化剂加氢活性减弱,加氢选择性加强。还可以加喹啉进一步提高其加氢选择性。它能控制反应固定在碳-碳三键加氢成碳-碳双键这一步上,也能使共轭二烯选择加氢成单烯。 1.1. 钯/碳酸钙催化剂的实验室制备 将50ml 5%的氯化钯水溶液加入50g碳酸钙和400mL水的混合液中,室温下搅拌5 min,80?下搅拌10min,然后通氢气。还原氯化钯为钯。过滤并水洗得钯/碳酸钙。将5g醋酸铅溶于100mL水中,然后浸渍钯/碳酸钙。20?搅拌10min。沸水浴上加热并搅拌40min。滤出、水洗后40?-50?真空干燥得钯/碳酸钙催化剂。 1.2 钯/碳酸钙催化剂的应用 前苏联索科耳斯基等表明:在气相中,用被铅毒化的钯/碳酸钙催化剂可非常顺利地使乙炔加氢成乙烯。在40?-60?和C2H2?H2=1:2 时,乙烯产率达98%-100% 。

另外,由于钯在常态下对羰基和芳环基催化加氢无活性,故钯/碳酸钙催化剂能实现选择性加氢。例如:用被铅毒化的钯/碳酸钙催化剂。催化加氢去氢沉香醇成为沉香醇,该反应炔基加氢停留在烯基这一步上,而醇基并不加氢。 开发钯/碳酸钙催化剂可参考钯、碳酸钙、醋酸铅的质量比例。工艺过程能重新设计。试验室制备中催化剂真空干燥主要考虑到单质钯加热易吸附氧,催化剂活性会下降。真空干燥工业生产不现实,可设计成在惰性气氛中干燥。沸水浴上加热搅拌可设计成在红外或微波中加热。载体也可设计成氧化铝或氧化铝球。也有用醋酸锌作毒物处理钯/ 碳酸钙催化剂的。现在工业中运用较多的是钯载于氧化铝上,用负载铅作毒物。用作催化乙炔选择加氢成乙烯,丙炔选择加氢成丙烯、丁二烯,丁炔选择加氢成丁烯等。 2. 钯/碳催化剂 该催化剂的特点是制备工艺流程较简洁,但使用技术要求很高。在某 碳催化剂用95%乙醇洗净凉干,再用其它溶液洗后能套用3-4次。些反应中,钯/ 2.1. 钯/碳催化剂的实验室制备 根据计算钯在催化剂中的百分含量,将固体氯化钯溶于浓盐酸和水,再用水稀释,浸渍炭,搅拌,蒸干。使用时用氢气还原。一般钯/碳催化剂含钯3%-5% 。 钯/碳催化剂用于腈加氢时,要用硼氢化钠还原附载在炭上的氯化钯,制成钯/碳催化剂。这是因为金属硼化物对腈加氢有良好的活性和选择性。 2.2. 钯/碳催化剂的应用 钯/碳催化剂可用于吡啶加氢制哌啶。将吡啶和醛或酮混合,用钯/碳催化剂加氢,可制得收率很好的N-烷基哌啶。钯/碳(5%钯)催化剂,在乙醇中对芳香族硝基化合物进行加氢时,添加烷基环己烯或脂肪族酮可获得良好效果。用钯/碳(5%钯)

雷尼镍催化剂使用方法和注意事项

雷尼镍加氢催化剂的使用方法及注意事项 一、物料名称:雷尼镍(兰尼镍) 危险特性:其粉体化学活性较高,暴露在空气中会发生氧化反应,甚至自燃。遇强酸反应,放出氢气;粉尘可燃,能与空气形成爆炸性混合物。 储存与运输条件:贮存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源,防止阳光直射。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放。 RaneCAT-1000 型高活性雷尼镍加氢催化剂 二、一般用途与使用方法 1、使用前的准备工作 a、相关操作人员必须佩戴劳保用品,使用前必须接受有针对性的培训。

b、操作现场应配备灭火器(干粉)和消防沙。 c、清理操作现场易燃易爆等危化品。 d、检查内外包装是否完好、无破损,若有破损现象,应停止使用,并立即上报至仓库管理员。 2、使用过程的操作 a、因雷尼镍活性较高,通常用水对其进行保护,称量时,需尽量去除水分,确保数量满足工艺需求。使用后剩余量应按原包装进行封口退库。 b、若氢化反应对水分要求较高,需用反应所使用溶剂进行带水处理,具体措施为:称量时,取用水保护的雷尼镍催化剂(尽量去除水分)至装有适量溶剂的烧杯中,称量数量应略超过实际使用数量,缓慢搅拌均匀(应防止催化剂暴露于空气中),静置分层,倾倒大部分上层清液(留小部分上层清液保护催化剂,下同),下层加入适量溶剂,缓慢搅拌均匀,静置分层,倾倒大部分上层清液,重复此操作步骤2-3次,完毕后,用适量溶剂保护催化剂。 c、若氢化反应对水分不敏感,称量时,取用水保护的雷尼镍催化剂(尽量去除水分)至装有适量溶剂的烧杯中,称量数量应略超过实际使用数量,缓慢搅拌均匀(防止有固体暴露于空气中),静置分层,倾倒大部分上层清液(留小部分上层清液保护催化剂),即可。 d、20L及以下的反应釜雷尼镍投料:打开釜盖向反应釜中加入适量溶剂,通入氮气15min以上;将用溶剂保护的雷尼镍催化剂通过加料管(加料管下端伸入反应釜溶剂液面以下)缓慢加入反应釜,加料过程需缓慢搅拌催化剂,使其悬浮于溶剂中随溶剂一起流入加料管中,投料完毕后用溶剂淋洗加料管内壁。检查工器具是否有雷尼镍残留,若有残留收集至容器中用水液封。 e、50L及以上的反应釜雷尼镍投料:先将反应釜抽真空至,通氮气排空置换空气,连续三次置换操作;再将反应釜抽真空,通过加料管道(反应釜内不的加料管应通入反应釜底部)将雷尼镍抽入反应釜中,控制抽料管在溶剂液面一下,不断补加溶剂防止空气进入;投料完毕后用溶剂淋洗加料管。检查工器具是否有雷尼镍残留,若有残留收集至容器中用水液封。

钯炭催化剂

钯炭催化剂 英文名称:Palladium-carbon catalyst 中文名称:钯炭催化剂 钯——化学符号Pd ,是银白色金属,较软,有良好的延展性和可塑性,能锻造,压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大,变脆乃至破裂成碎片。 钯炭催化剂是将金属钯负载到活性炭里形成负载型加氢精制催化剂,用于精制处理对苯二甲酸原料,生产精制对苯二甲酸。钯炭催化剂已经先 后在不同工艺的PTA(精对苯二甲酸)装量,如北京燕山、上海石化、辽阳石化、洛阳石化和天津石化等炼化企业,成功进行了工业应用。其 主要技术指标: 项目SAC-05 外观椰壳片状 钯含量% 粒度(4-8目)% ≥95 压碎强度N ≥40 比表面积m2/g 1000-1300 堆密度g/ml 磨耗% ≤1 反应收率% ≥99 钯碳的作用 钯碳是一种催化剂,是把金属钯粉负载到活性碳上制成的,主要作用是对不饱和烃或CO的催化氢化。具有加氢还原性高、选择性好、性能稳定、使用时投 料比小、可反复套用、易于回收等特点。广泛用于石油化工、医药工业、电子工业、香料工业、染料工业和其他精细化工的加氢还原精制过程。钯碳的提纯 钯合金可制成膜片(称钯膜)。钯膜的厚度通常为左右。主要于氢气与杂质的分离。钯膜纯化氢的原理是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入钯膜的一侧时,氢被吸附在钯膜壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为×1015m,而钯的晶格常数为×10-10m(20℃时),故可通过钯膜,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯膜的另一侧逸出。在钯膜表面,未被离解的气体是不能透过的,故可利用钯膜获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使钯管变形和脆化,故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素,制成钯合金,可改善钯的机械性能。

新型负载型镍催化剂性能研究(20210228191017)

新型负载型镍催化剂性能评价 蒙鸿飞李贵贤赵军龙高天平孟柱 聚氨酯研究所 摘要:以公司300单元工艺条件为基础,研究了德固赛、兰理工和银泰(现用)三种负载型 镍催化剂的反应性能。主要考察了各种催化剂的沉降速度、启动温度、反应活性、转化率及氢化焦油生成量。结果表明,相同的反应条件下,德固赛催化剂反应活性较高;兰理工催化剂具有低温反应优势,且活性较高;银泰催化剂活性次于兰理工催化剂,其反应性能相对稳定。 关键词:Ni/硅藻土催化剂加氢反应二硝基甲苯 1引言 TDA合成是TDI生产工艺流程中的关键控制工序之一,由DNT在镍催化剂作用下加氢反应生成。 其反应属于复杂的气一液一固三相反应体系,不同的工艺对催化剂的种类、规格、性能参数以及用 量都有严格的要求,目前DNT催化加氢反应所用催化剂的研究与应用已成为TDI生产领域所关注和 竞争的焦点,其技术先进性直接影响到TDI生产成本的高低。近年随着TDI行业的大规模扩产,TDI 产品市场已经由供不应求快速转变为供大于求,市场竞争不断升级,除了实现规模效益以外,更应该关注的是产品的生产成本。降低生产成本,是占据市场和立足于市场的坚实后盾。 本研究是以公司300单元工艺条件为基础,对德固赛、兰理工及银泰(现用)的负载型镍催化 剂从其物理性能和反应性能方面进行了综合评价。 2实验药品及器材 2.1实验药品 二硝基甲苯(纯度》95.5%,水份及挥发份含量W 0.5%,酸度W 0.004%,碱度W 0.004%)化工一 厂;氢气(高纯);氮气(高纯);乙醇(工业纯);催化剂(DG—Ni)、(LLG- Ni)、(YT—Ni)。 2.2实验仪器及分析条件 高效液相色谱仪分析条件:柱温35C ;流动相甲醇和水(1:1 );进样量10卩I ;流速0.5ml ; 运行时间70min。 热重分析仪分析条件:最高温度450 C;升温速率20 C /min ;样品量小于等于5mg;氮气流速40ml/min。

负载型钯催化剂在Heck反应中的应用

万方数据

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负载型钯催化剂在Heck反应中的应用 作者:陶荣哨, 孙莉, 汪祝胜, 胡卫雅, 裴文 作者单位:浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州,310014 刊名: 化工生产与技术 英文刊名:Chemical Production and Technology 年,卷(期):2013,20(4) 参考文献(24条) 1.Mizoroki T.Mori K.Ozaki A Arylation of olefin with aryl iodide catalyzed by palladium 1971 2.Heck R F.Nolley J P Palladium-catalyzed vinylic hydrogen substitution reactions with aryl,benzyl,and styryl halides 1972(14) 3.Farina V High-turnover palladium catalysts in crosscoupling and Heck chemistry:a critical overview 2004 4.Miyazaki F.Yamaguchi K.Shibasaki M The synthesis of a new palladacycle catalyst.Development of a high performance catalyst for Heck reactions 1999 https://www.wendangku.net/doc/e63723515.html,gasi M.Moggi P Anchoring of Pd on silica functionalized with nitrogen containing chelating groups and applications in catalysis 2002(82/183) 6.Steel P G.Teasdale C W T Polymer supported palladium N-heterocyclic carbine complexes:long lived recyclable catalysts for cross coupling reactions 2004 7.Corma A.Garcia H.Leyva A Basic zeolites containing palladium as bifunctional heterogeneous catalysts for the Heck reaction[外文期刊] 2003(01) 8.Artok L.Bulut H Heterogeneous suzuki reactions catalyzed by pd(0)-y zeolite[外文期刊] 2004(20) 9.Tonks L.Anson M S.Hellgardt K Palladium catalysed Heck reactions and allylic substitution reactions using glass bead technology 1997(24) 10.F Zhao.B M Bhanage.M Shirai Heck reactions of iodobenzene and methyl acrylate with conventional supported palladium catalysts in the presence of organic and/or inorganic bases without ligands 2000(06) 11.C P Mehnert.D W Weaver.J Y Ying Heterogeneous Heck catalysis with palladium-grafted molecular sieves 1998 12.M Wagner.K K(o)hler.L Djakovitch Heck reactions catalyzed by oxide-supported palladium-structure-activity relationships 2000 13.Andersson C M.Karabelas K.Hallberg A Palladium/ Phosphinated polystyrene as a catalyst in the Heck arylation.a comparative study 1985 14.刘蒲.王岚.李利民壳聚糖钯(0)配合物催化Heck芳基化反应研究[期刊论文]-有机化学 2004(01) 15.Belen Altava.M Isabel https://www.wendangku.net/doc/e63723515.html,ardo Palladium Nmethylimidazolium supported complexes as efficient catalysts for the Heck reaction 2006 16.G Singh.S Bail.Ajai K Singh Palladium(0) complexes of (P,P) and(P,N) ligands immobilized on silica gel as catalysts in selective Heck type carbon-carbon coupling reactions 2007 17.胡国辉.周健民.杨育林气相法二氧化硅负载胺-钯配合物的制备及对Heck反应催化性能的研究[期刊论文]-浙江大学学报(理学版) 2009(05) 18.Fengyu Zhao.Masayuki Shirai Palladium-catalyzed homogeneous and heterogeneous Heck reactions in NMP and water-mixed solvents using organic,inorganic and mixed bases 2000 19.裴文.董华水相中Pd/C催化的杂环芳卤的还原偶联反应研究[期刊论文]-有机化学 2008(05) 20.周健民.杨育林.赵岚MCM-41固载胺钯配合物的制备及对Heck反应催化性能的研究[期刊论文]-有机化学 2008(05) 21.唐中民.赖国华.周仁贤MCM-41分子筛固载腈钯配合物的合成及其催化Heck偶联反应的性能[期刊论文]-化学通报(印刷版) 2009(09) 22.K K(o)hler.W Magner.L Djakovitch Supported palladium as catalyst for carbon-carbon bond construction (Heck reaction) in organic synthesis 2001

碳负载钯催化剂的制备

碳负载钯催化剂的制备 2016-07-11 13:22来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 负载型钯碳催化剂的制备 负载型贵金属催化剂具有优异的催化性能,在石油化工、制药、环保、农药等各种行业领域得到了广泛的应用。催化性能优异的负载型钯催化剂在结构上应具有以下的特点:1) 钯纳米粒子的粒径应在纳米尺度,表面所暴露出的活性位多;2) 催化剂载体比表面积大,活性组分在载体表面具有良好的分散性;3) 钯纳米粒子与催化剂载体之间存在较强的相互作用,避免钯纳米粒子在使用过程中发生在载体表面的迁移、团聚长大。催化剂的性能与催化剂的结构密切相关。具有同样组成和含量的负载型贵金属纳米催化剂,由于催化剂结构上的差异常常导致催化剂在活性、选择性和稳定性等方面存在极大的差异。目前,制备负载型钯碳催化剂的主要方法包括沉淀- 沉积法、浸渍法和化学还原法等。通过上述传统方法可以有效的将钯纳米粒子负载于多种具有高比表面积的催化剂载体上,但由于钯纳米粒子与催化剂载体之间较弱的相互作用,在实际催化应用过程中,钯纳米粒子在载体表面上极易发生迁移、团聚长大,造成催化剂在活性、选择性和稳定性等性能方面的快速下降,甚至使催化剂完全失活。 为了解决上述问题,制备一种新型,高效的催化剂包括以下步骤: 1) :以氯钯酸钠合成贵金属钯纳米粒子水溶液; 2) :在贵金属钯纳米粒子水溶液加入到含有氨基官能团修饰的二氧化硅球水溶液中;在超声条件下,贵金属钯纳米粒子吸附于二氧化硅表面,形成钯/ 二氧化硅复合球; 3) :在步骤2) 得到的反应溶液中加入多巴胺,在碱性条件下,多巴胺在钯/二氧 化硅复合球表面发生聚合形成一层聚多巴胺壳层,形成钯/ 二氧化硅/ 聚多巴胺复合球; 4) :将步骤3) 得到的反应溶液进行离心、洗涤和干燥,得到固体产物; 5) :将步骤4) 得到的固体产物在惰性气体保护下进行高温碳化,温度为600℃以上。 6) :将步骤5) 得到的碳化后的固体产物浸入到碱性溶液中去除二氧化硅小球,即得负载型钯碳催化剂。

石墨烯负载钯催化剂及其制备方法和应用

石墨烯负载钯催化剂及其制备方法和应用 2016-08-05 12:54来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 石墨烯负载钯催化剂 Heck 在1972 年发现了Heck 反应。从二十世纪末,Heck 反应已经逐渐发展成 为一种应用日益广泛的有机合成方法, 进入二十世纪后,Heck 反应一直是催化化学和有机化学的研究热点。绿色化学一直是现代有机合成化学的发展方向,包括高选 择性( 立体选择性、区域选择性和化学选择性)、反应条件温和、高产率、操作简便、环境污染少等。反应的催化体系是学者们研究得较多的方面,目前主要概括为均相 催化剂,如贵金属钯化合物、钯配合物催化剂和负载型催化剂、钯配合物的制备及 其Heck 反应的催化性能。其中负载型催化剂是人们研究的重点,因为其克服了均 相催化剂难以分离的缺点且与均相催化剂具有同等的催化效果,载体通常有天然产 物( 如纤维素、碳) 和合成化合物( 如石墨烯) 两种。加氢反应,包括羰基加氢, 烯烃加氢,硝基和亚硝基加氢也常用石墨烯负载Pd 催化剂做为催化剂。 一种石墨烯负载钯催化剂,其原料按体积份包括:A 物料2-10 份,乙二醇30-50 份,石墨烯100-150 份,KTiNbO5纳米片溶液5-20 份;其中,A 物料的原料包括PdCl2和浓度为30-37%盐酸,PdCl2与盐酸的重量体积比g :ml 为0.01-0.1 : 10-40 ;针对于目前工业上主要是利用Perkin 反应来合成肉桂酸,其不足是乙酐 活性低、反应温度高(140-180℃ )、产率低(38-45% ) 等,不利于工业化生产,实验室以苯甲醛与丙二酸为原料,通过Knoevenagel 缩合反应合成肉桂酸,在90℃下回流反应1.5h,肉桂酸的产率可达到96.28%,但是以上方法都有使用苯甲醛为原料,所以为了阻止苯甲醛之间的聚合,不仅需加入阻聚剂( 如4 一叔丁基邻苯二酚),且苯甲醛易被氧化为苯甲酸,从而难以与产物肉桂酸分离,且反应后处理需水蒸汽 蒸馏,活性炭脱色耗时耗力的过程的问题,石墨烯负载钯催化剂改变传统合成方法,不需加入表面活性剂,材料粒径小,操作简单,可应用于肉桂酸的合成过程中,肉 桂酸产率高,制备过程易分离,后处理简单,且反应条件温和、绿色、经济。

聚合物负载型钯催化剂的Suzuki反应活性

聚合物负载型钯催化剂的Suzuki反应活性 2016-10-01 12:58来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部 近年来,在有机合成中,钯催化的C-C偶联反应引起了人们的广泛关注,并发展了多种不同的C-C偶联反应,其中钯催化的Suzuki反应(有机硼酸、硼酸盐、硼酸酯等与卤代芳烃或三氟甲磺酸等有机亲电试剂的偶联反应)是最具代表性的C-C偶联反应,它是合成aryl-aryl键最有用的工具之一。与其它aryl-aryl偶联反应相比,Suzuki反应具有反应条件温和、可容忍多种活性官能团、受空间位阻影响小、反应可以在水中进行、具有高度的化学选择性及立构选择性、产率高等优点,而成为生成C-C键的重要方法。同时有机硼化合物性质稳定、毒性小,副产物易于除去,被广泛用于药物、除草剂、天然产物、导电聚合物、液晶材料及发光材料等的合成方面。传统的Suzuki 反应催化剂主要是Pd(PPh3)4、Pd(OAc)2、PdCl2等均相催化剂,尽管这类催化剂的活性较高,但在高温下稳定性较差,在反应过程中易产生钯黑,难以与反应液分离和回收再利用,造成制备成本 的增加;另一方面残留在产物中的贵金属会沾污产物,这些因素严制约了Suzuki反应的工业应用。负载型催化剂具有较高的活性,能够克服这些缺点而得到了较大的发展。其中聚合物负载钯催化剂由于具有较高的催化活性和立构选择性、良好的热稳定性和重复使用性而成为人们研究的热点。

河南大学化学化工学院赵晓伟等人制备了聚氯乙烯-三乙撑四胺-钯(PVC—TETA—Pd)配合物,探讨了该配合物在不同条件下对NaBPh4与碘苯的Suzuki反应的催化性能。结果表明,在95℃下,以NaHCO3为碱,在V(DMF):V(H2O)=2:1的混合溶剂中,该配合物能够定量的催化四苯硼钠与碘苯的Suzuki反应生成联苯,且可以多次重复使用。

无机物负载型钯催化剂的研究进展_焦建丽

2010,Vol.27No.3 化学与生物工程 Chemistry &Bioengineering 4  基金项目:教育部留学回国人员科研启动基金资助项目收稿日期:2009-11-22 作者简介:焦建丽(1982-),女,山东济宁人,硕士研究生,研究方向:负载型金属催化剂;通讯作者:滕大为,教授。E 2mail :jianlijiaol @1631com ,dteng @qust 1edu 1cn 。 无机物负载型钯催化剂的研究进展 焦建丽,黄龙江,滕大为 (青岛科技大学化工学院,山东青岛266042) 摘 要:钯催化剂是重要的金属催化剂,近年来,负载型钯催化剂作为一类新型催化剂广受关注。介绍了以硅胶、MCM 241分子筛、活性炭和金属氧化物等无机物为载体的负载型钯催化剂的特征及应用,并展望了其在不对称反应中的开发应用前景。 关键词:无机物载体;负载型钯催化剂;不对称反应 中图分类号:O 643136 TQ 138123 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2010)03-0004-05 钯催化剂作为应用较广泛的金属催化剂,在有机合成和石油化工中有着极其重要的地位。在有机合成中,由于钯具有未充满的4d 轨道,可与多种组分配位,通过改变配体和反应物的组合,有可能使许多不易发生的反应得以顺利进行。另外,钯配合物催化的反应一般具有反应条件温和、产率高和选择性好等特点[1]。但均相钯催化反应中,均相催化剂如Pd (OAc )2和PdCl 2等在反应过程中易产生钯黑,使催化活性下降,且催化剂难以从反应体系中分离回收和重复使用。这些因素严重影响了均相钯催化剂的工业应用。而对石油化工、炼油等很多工业催化反应,开发高活性、高选择性的钯催化剂也是研究热点[2]。近年来,在钯催化剂的研发中,负载型钯催化剂作为一类新型催化剂引起了人们的极大关注。一方面,将钯催化剂负载于固体载体上,不仅可以保持其催化活性,而且在反应结束后,通过简单的过滤即可实现催化剂的回收利用;另一方面,通过对负载型钯催化剂中各组分的改进,可提高催化剂的活性及选择性。 负载型钯催化剂按其载体形式主要分为有机载体负载型和无机载体负载型。有关有机载体负载型钯催化剂已有很多报道[3~6]。与有机高分子载体相比,无机载体负载催化剂较易回收,无需加入不良溶剂沉淀,而其良好的机械强度及对反应介质的稳定性,在很大程度上避免了载体的溶胀以及由此带来的一系列副作用,使其可以应用于连续反应中。作者在此对以硅胶、MCM 241分子筛、活性炭和金属氧化物等无机物为载体的负载型钯催化剂的特征、应用及在不对称反应中的开发利用等方面的研究进展进行综述。 1 各种无机载体负载的钯催化剂 111 硅胶负载钯催化剂 载体类型的选择是决定负载型催化剂性能的关键因素。选择载体时,要求载体在反应过程中有很好的化学热稳定性且有相应大的比表面积(>100m 2?g -1)。对大多数液相反应而言,需具有中孔结构(孔径>20!,以使反应物能很好地分散到活性位上)。硅胶可作为最有效的载体之一,这是由于硅胶具有高的热稳定性(除了有少量亲核基团,尤其是O H -和F -)和大的比表面积(>600m 2?g -1),并且孔径的范围可从微孔到中孔[7]。由于硅胶表面裸露羟基,可利用硅烷化等作用对其表面进行化学修饰,然后通过化学键将各种钯配合物锚定,从而形成一系列负载型钯催化剂。 Cai 等[8]以气相法二氧化硅为载体,通过中间产物(“Si ”22P )与氯化钯反应,制得硅胶负载的双齿膦钯配合物,并应用于Heck 羰基化反应(图1)。反应底物以碘苯为例,当催化剂表面钯的负载量为115%(摩尔分数)时,催化效果最好。此催化剂可回收利用3次,产率保持在80%左右,无明显降低。这表明双齿膦配体可以有效锚定钯配合物,避免钯的流失。 目前,硅胶负载型钯催化剂形式多样。主要表现在硅胶表面各种官能化修饰方面,其中与钯配合物锚联的配体,除传统的膦配体外,还有巯基配体[9~13]、含氮原子的配体[14~17]以及含硒配体[18]。从催化性能上看,硅胶负载型钯催化剂的催化效果较好,但催化剂一般只能回收利用3~4次,有待进一步提高。

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