CN1172744C - 蒽醌加氢用负载型钯系非晶态合金催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒽醌加氢用负载型钯系非晶态合金催化剂及其制备方法，属于催化剂制备技术。所述的催化剂是以γ-Al2O3、α-Al2O3、MgO、活性炭、分子筛、莫来石中的一种或两种为载体，其上负载质量为催化剂质量的0.01-0.15%的PdB非晶态合金和占催化剂总重量的0-1%的稀土元素。所述的方法制备过程包括载体的预处理、浸渍、KBH4化学还原和洗涤，其特征在于，载体在0.01-0.1mol/L稀土金属硝酸盐溶液中，于20-40kHz超声条件下浸渍，之后于400-700℃焙烧2-5h，然后用5-15mmol/L的PdCl2溶液等体积浸渍，在冰水浴中滴加1M的KBH4溶液，再经洗涤制备而成。本发明的优点在于其催化剂活性高，制备成本低和工艺简单，可广泛用于蒽醌法加氢制备双氧水。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒽醌加氢用负载型钯系非晶态合金催化剂及其制备方法。属于催化剂制备技术。
背景技术
蒽醌法生产双氧水是国内外普遍采用的一种方法，约占总产量的95％以上。其中，氢化催化剂是蒽醌法生产双氧水的关键技术之一，其性能的优劣直接影响着整个生产过程的进行。高活性和高选择性的催化剂可以提高单位循环H2O2的产率并减少蒽醌的降解，从而简化工艺流程、提高工作液的循环利用率、降低生产成本、改善产品质量。所以，该领域一直是国内外研究的热点之一。
目前蒽醌法生产双氧水常用的氢化催化剂有两类：一类是金属镍催化剂，另一类是以γ-Al2O3、α-Al2O3或SiO2等为载体的钯催化剂，钯含量在0.15-0.18wt％之间。该催化剂活性高(工业催化剂的氢化效率一般为7-8g/L)，性能稳定。然而钯的价格昂贵，钯的负载量又大，增加了双氧水的生产成本，致使蒽醌加氢制备双氧水生产受到了一定的限制。
发明内容
本发明目的在于提供一种蒽醌加氢用负载型钯系非晶态合金催化剂及其制备方法。该催化剂具有活性高，生产成本低，工艺简单特点。
本发明是采用γ-Al2O3、α-Al2O3、MgO、活性炭、分子筛、莫来石中的一种或两种为载体，其上负载质量为催化剂质量的0.01-0.15％的PdB非晶态合金和占催化剂总重量的0-1％的稀土元素。
上述的稀土元素选自La、Nd、Sm、Ce、Eu中的一种或两种。
上述的催化剂的制备方法，其过程包括载体的预处理、浸渍、KBH4化学还原和洗涤。载体在0.01-0.1mol/L稀土金属硝酸盐溶液中，于20-40kHz超声条件下浸渍，之后于400-700℃焙烧2-5h，然后用5-15mmol/L的PdCl2溶液等体积浸渍，在冰水浴中滴加1M的KBH4溶液，待无气体产生时，分别用去离子水、无水乙醇洗涤，置于无水乙醇中保存。
本发明催化剂的优点在于在载体上负载Pd-B非晶态合金，其活性高，而其负载量又低，催化剂制造的成本低并且制备工艺简单，可广泛用于蒽醌法加氢制备双氧水。
具体实施方式
本发明催化剂具有很高的加氢活性，可以从下述的实施例得以体现。
下述的实施例采用如下的活性评价条件进行评价：
本发明反应采用自制的小型流化床反应装置。反应条件：常压、60℃、H2流速20ml/min。氢化完毕后，在室温下用氧气氧化，萃取，最后用0.1N的KMnO4酸性溶液滴定，求出氢化效率。
实施例1
非晶态合金催化剂Pd-B/γ-Al2O3的制备：称取0.88g的γ-Al2O3，在600℃下焙烧3h，用15mmol/L的PdCl2溶液在40℃等体积浸渍，使钯的含量占催化剂总质量的0.01-0.15％，室温干燥24h，在冰水浴中滴加1M的KBH4溶液，待无气体产生时，分别用水、无水乙醇洗涤四次，置于无水乙醇中保存。活性评价结果表明其氢化效率可达8g/L以上。
实施例2
非晶态合金催化剂Pd-B/γ-Al2O3+莫来石的制备：将γ-Al2O3和莫来石机械混合，莫来石含量为10％，在700℃下焙烧3h，称取0.88g的载体，用10mmol/L的PdCl2溶液在50℃等体积浸渍，其余步骤同实施例1，氢化效率为7g/L以上。
实施例3
非晶态合金催化剂Pd-B-La/γ-Al2O3的制备：用0.01mol/L的La(NO3)3溶液于40kHz超声条件下浸渍γ-Al2O3，使La的含量占总质量的0.5％，干燥后于700℃焙烧3h，称取0.88g的载体，其余步骤同实施例2，氢化效率为8g/L以上。
Claims (3)
1.一种蒽醌加氢用负载型钯系非晶态合金催化剂，其特征在于：以γ-Al2O3、α-Al2O3、MgO、活性炭、分子筛、莫来石中的一种或两种为载体，其上负载质量为催化剂质量的0.01-0.15％的PdB非晶态合金和占催化剂总重量的0-1％的稀土元素。
2.按权利要求1所述的蒽醌加氢用负载型钯系非晶态合金催化剂，其特征在于：稀土元素选自La、Nd、Sm、Ce、Eu中的一种或两种。
3.一种制备按权利要求1所述的蒽醌加氢用负载型钯系非晶态合金催化剂的方法，该方法制备过程包括载体的预处理、浸渍、KBH4化学还原和洗涤，其特征在于：载体在0.01-0.1mol/L稀土金属硝酸盐溶液中，于20-40kHz超声条件下浸渍，之后于400-700℃焙烧2-5h，然后用5-15mmol/L的PdCl2溶液等体积浸渍，在冰水浴中滴加1M的KBH4溶液，待无气体产生时，分别用去离子水、无水乙醇洗涤，置于无水乙醇中保存。
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