CN103623846A - 一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法 - Google Patents
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Abstract
一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,涉及一种催化剂的制备方法。将正硅酸四乙酯、水、盐酸、含-S-S-基团硅癸酸酯按体积比混合,室温条件下充分搅拌至凝胶状,老化48h,洗涤烘干,得到含-S-S-基团二氧化硅载体;将含-S-S-基团二氧化硅载体加入PdCl2水溶液中,在40℃水浴条件下搅拌2h,然后洗涤烘干,得到-S-S-基团改性Pd催化剂。与传统浸渍法相比,本方法引入-S-S-基团,采用选择吸附法使活性组分分散好。-S-S-基团可以Pd进行修饰,使催化剂具高选择性,乙炔转化率为100%,乙烯选择性90%以上,同时实现了Pd催化性能的调控。
Description
技术领域
本发明涉及一种催化剂的合成方法,特别是涉及一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法。
背景技术
乙炔选择加氢是石油化工工艺重要的研究课题。过去几十年的研究结果表明, Pd催化剂具有较好活性和选择性。由于纯Pd容易导致乙烯和乙炔聚合,影响催化剂寿命和选择性,目前负载Pd催化剂的Pd含量一般为0.01%-0.5%。同时,为了提高Pd的分散性和改善Pd的电子特性,Ag等组分被引入到催化剂体系。此外,负载型乙炔选择加氢Pd催化剂的载体对催化性能有重要的影响。目前,工业上所用的载体主要有: Al2O3(表面积通常在8-30m2/g)、SiO2、分子筛以及CaCO3,其中Al2O3是使用最广泛的一种载体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,本发明采用-S-S-基团实现Pd催化剂的高度分散,尤其是-S-S-可以对Pd催化剂进行修饰,实现乙炔高转化率条件下90%以上乙烯选择性,使催化剂具有高选择性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,所述方法包括以下步骤:
将正硅酸四乙酯、水、盐酸、含-S-S-基团硅癸酸酯按体积比混合,室温条件下充分搅拌至凝胶状,老化48h,洗涤烘干,得到含-S-S-基团二氧化硅载体;将含-S-S-基团二氧化硅载体加入PdCl2水溶液中,在40℃水浴条件下搅拌2h,然后洗涤烘干,得到-S-S-基团改性Pd催化剂。
所述的一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,所述-S-S-基团通过溶胶-凝胶法引入二氧化硅载体,Pd2+通过-S-S-基团选择性吸附高度分散在载体上,反应前,催化剂在200℃氢气气氛中还原2-4小时。
所述的一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,所述盐酸浓度为6 mol/l,含-S-S-基团硅酸酯与正硅酸酯的体积比为1:5~2:5。
所述的一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,所述Pd为活性组分,含量在0.3%~1%。
本发明的优点与效果是:
与传统浸渍法相比,本方法引入-S-S-基团,采用选择吸附法使活性组分分散好。-S-S-基团可以Pd进行修饰,使催化剂具高选择性,乙炔转化率为100%,乙烯选择性90%以上。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步详述。
实例1:
取正硅酸四乙酯、水、盐酸、含-S-S-基团硅酸酯按10:4:1:2的体积比混合,室温条件下充分搅拌至凝胶状,老化48h,洗涤烘干,即得1:5(载体中功能烷基S2与正硅酸四乙酯体积比)的载体。取3g配置好的0.3%Pd2+溶液溶于90ml的去离子水中,混合均匀,将1.5g的S2-SiO2载体加入混合好的溶液中,并于40℃水浴中搅拌3h,经过洗涤抽虑,在60℃真空干燥箱中烘12h,合成0.6%Pd/S2-SiO2(5:1)。
实例2:
其他条件与实例1相似,正硅酸四乙酯、水、盐酸、含-S-S-基团硅酸酯比按40:16:4:5混合,得到正硅酸四乙酯与含-S-S-基团硅酸酯比为8:1的载体负载Pd催化剂,即0.6%Pd/S2-SiO2(8:1)。
实例3:
其他条件和制备过程与实例1相似,正硅酸四乙酯、水、盐酸、含-S-S-基团硅酸酯比按10:4:1:4混合,得到正硅酸四乙酯与含-S-S-基团硅酸酯比为5:2的载体负载Pd催化剂,即0.6%Pd/S2-SiO2(5:2)。
实例4:
其他制备条件与制备过程与实例1完全一样,改变加入Pd的量,制得0.3%Pd/S2-SiO2(5:1)。
实例5:
其他制备条件与制备过程与实例1完全一样,改变加入Pd的量,制得0.5%Pd/S2-SiO2(5:1)。
实例6:
其他制备条件与制备过程与实例1完全一样,改变加入Pd的量,制得0.9%Pd/S2-SiO2(5:1)。
催化剂的性能测试:
将制备的催化剂压片,粉碎制得40-60目的颗粒。取1g颗粒催化剂装入内径为4mm的玻璃反应管中。通入流量为24ml/min的H2,在200℃条件下还原90min。再同时通入流量为24ml/min的H2和流量为30ml/min的C2H2的混合气,在不同温度条件下进行反应,产物通过气相色谱进行分析。
Claims (4)
1. 一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将正硅酸四乙酯、水、盐酸、含-S-S-基团硅癸酸酯按体积比混合,室温条件下充分搅拌至凝胶状,老化48h,洗涤烘干,得到含-S-S-基团二氧化硅载体;将含-S-S-基团二氧化硅载体加入PdCl2水溶液中,在40℃水浴条件下搅拌2h,然后洗涤烘干,得到-S-S-基团改性Pd催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,其特征在于,所述-S-S-基团通过溶胶-凝胶法引入二氧化硅载体,Pd2+通过-S-S-基团选择性吸附高度分散在载体上,反应前,催化剂在200℃氢气气氛中还原2-4小时。
3.根据权利要求1所述的一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,其特征在于,所述盐酸浓度为6 mol/l,含-S-S-基团硅酸酯与正硅酸酯的体积比为1:5~2:5。
4.根据权利要求1所述的一种-S-S-基团修饰负载Pd催化剂的合成方法,其特征在于,所述Pd为活性组分,含量在0.3%~1%。
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