UA110395U - Спосіб одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук - Google Patents
Спосіб одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук Download PDFInfo
- Publication number
- UA110395U UA110395U UAU201603040U UAU201603040U UA110395U UA 110395 U UA110395 U UA 110395U UA U201603040 U UAU201603040 U UA U201603040U UA U201603040 U UAU201603040 U UA U201603040U UA 110395 U UA110395 U UA 110395U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- palladium
- catalyst
- nanoparticles
- organic compounds
- preparation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 94
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- PLAZTCDQAHEYBI-UHFFFAOYSA-N 2-nitrotoluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O PLAZTCDQAHEYBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Substances C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 125000003916 ethylene diamine group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 150000002940 palladium Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Спосіб одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук шляхом просочення вуглецевого носія розчином, що містить паладій. При цьому розчин просочення містить наночастинки паладію заданого розміру.
Description
Корисна модель належить до каталітичної хімії, зокрема до каталізаторів гідрування, і може бути використана у хімічній та фармацевтичній промисловості, наприклад у виробництві продуктів тонкого органічного синтезу.
Активність каталізаторів паладій на вугіллі суттєвим чином залежить від низки факторів, головними з яких можна виділити такі, як дисперсність нанесеного паладію, природа та структура, зокрема пористість, вуглецевого носія, а також природа та концентрація кисневмісних функціональних груп. Дисперсність паладію, відповідно розмір наночастинок паладію, в основному визначається способом нанесення паладію або паладієвих солей на носій, кількістю нанесеного паладію, структурою поверхні вуглецевого носія та способом відновлення та термообробки каталізатора. Відповідно, збільшення вмісту паладію та необхідність відновлення за підвищених температур призводить до утворення наночастинок більшого розміру, що зменшує продуктивність паладієвих каталізаторів з високим вмістом паладію (наприклад 10 95), у порівнянні з каталізаторами з меншим вмістом паладію. Також, пориста структура носія зазвичай відіграє суттєву роль у встановленні активності каталізатора паладій на вугіллі, оскільки на носіях з розвиненою структурою мікропор значна частина наночастинкок паладію інкапсульована у мікропорах, що ускладнює доступ до поверхні об'ємних молекул, отже активність таких каталізаторів знижується. Таким чином, для створення таких каталізаторів в кожному випадку необхідно розробляти індивідуальну методику приготування з урахуванням багатьох факторів.
Існуючі методики приготування каталізаторів паладій на вугіллі зазвичай базуються на методах просочення або осадження (11.
Відомий каталізатор гідрування, що містить біс-ацетат паладію і модифікуючу добавку - трифенілфосфін, із співвідношенням Ра:Р--1:1 |2). Його недоліками є необхідність попереднього багатостадійного синтезу трифенілфосфіну і присутність фосфору, що ускладнює подальшу переробку каталізатора та регенерацію паладію.
Відомий спосіб отримання паладійвмісних каталізаторів гідрування ненасичених вуглеводнів шляхом відновлення двовалентного паладію з прекурсорів з подальшим осадженням відновленого паладію на вуглецевий матеріал, який характеризується тим, що як джерело паладію використовують перхлорат паладію (Ії), а відновлений паладій осаджують на
Зо вуглецевий наноматеріал (|З). Його недоліками є необхідність використання певного, зазначеного носія, де можлива суттєва зміна характеристик каталізатора за умов використання іншого вуглецевого матеріалу, а також використання малодоступного реагенту - перхлорату паладію.
Відомий спосіб отримання паладійвмісного каталізатора гідрування з використанням оксиду графіту функціоналізованого етилендіаміном. Описаний спосіб приготування заснований на нанесенні РасСіг на вуглецевий наноматеріал з подальшим відновленням до нульвалентного паладію боргідридом натрію в атмосфері водню, в якому як вуглецевий наноматеріал використовують модифікований етилендіаміном оксид графіту, що одержується кип'ятінням суспензії оксиду графіту в бутанолі-1 в присутності надлишку етилендіаміну. Його недоліками є необхідність використання специфічного носія, що улоеможливлює приготування значних об'ємів каталізатора, а також використання боргідриду натрію, що призводить до забруднення каталізатора бором та натрієм |41.
В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу отримання каталізатора гідрування паладій на вугіллі з наночастинками паладію заданого розміру, що не залежать від структури вуглецевого носія.
Поставлена задача вирішується способом одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук шляхом просочення вуглецевого носія розчином, що містить паладій, в якому розчин просочення містить наночастинки паладію заданого розміру. Розмір нанесених наночастинок визначається розміром наночастинок у колоїдному розчині та залишається незмінним після нанесення наночастинок на носій, згідно із запропонованим способом. Зазвичай наночастинки паладію мають розмір у діапазоні 4-7 нм.
Колоїдний розчин наночастинок паладію отримували наступним чином. Одержували розчин полівінілпіролідону (10 мг) у 200 мл гліцерину. Розчин, безперервно перемішуючи, нагрівали до 2907 (температура кипіння). Після досягнення заданої температури додавали 30 мл 1 95 розчину Расі»г у воді (10 г Расіг/л води). Отримані наночастинки очищали, додаючи до розчину надлишок ацетону (500-1000 мл), після чого наночастинки осаджували протягом доби. Осад десантували та розчиняли у воді, етанолі або в іншому спирті.
Каталізатор з нанесеними наночастинками паладію на вуглецевий носій одержували наступним чином. До попередньо висушеного за температури 200 "С носія додавати необхідний 60 об'єм колоїдного розчину, виходячи з необхідної кількості паладію у готовому каталізаторі.
Отриману суспензію при постійному перемішуванні висушували до повного висихання за температури, на 2-57 нижчої, ніж температура кипіння розчинника, після чого отриманий каталізатор переносили в іншу ємність. Свіжоотриманий каталізатор висушували за температури 180 "С протягом 2-х годин.
У випадку, якщо не весь колоїдний розчин наночастинок паладію був адсорбований носієм і на стінках ємності, в якій проводили нанесення колоїду на носій, залишилась частина висушеного колоїдного розчину, такий осад повторно розчиняли у мінімальній кількості розчинника та повторно наносили на отриманий каталізатор, з наступним висушуванням за температури 180 "С протягом 2-х годин.
Активність каталізаторів, одержаних за наведеною методикою з наночастинками паладію у діапазоні розмірів 4-7 нм, була встановлена у реакції гідрування о-нітротолуолу. Також активність отриманих зразків була співставлена з активністю комерційних зразків каталізаторів паладій на вугіллі.
Методика встановлення активності отриманих каталізаторів наступна. В 25 мл 0,1 М розчину о-нітротолуолу у етанолі вносили наважку каталізатора з розрахунку 2,5 мг паладію у реакційній суміші. Через реакційну суміш барботували водень при температурі 50 "С протягом 60 хвилин.
Після проведення реакції каталізатор відфільтровували на фільтрувальному папері та аналізували отриману реакційну суміш.
В таблиці наведено отримані результати каталітичної активності зразків у реакції гідрування о-нітротолуолу. Каталітична активність була встановлена для наступних зразків: Ра/СКктТ - наночастинки паладію, нанесені на промислове активоване вугілля СКТ, Ра/Мм-СМт - наночастинки паладію, нанесені на азотовмісні вуглецеві нанотрубки, Ра/дгарніе - наночастинки паладію, нанесені на графіт, Ра/С (Аа Аезаїг) - комерційний каталізатор виробництва компанії
Аа Аезаїг.
Таблиця
Каталітична активність отриманих, згідно з запропонованою методикою, комерційних зразків у реакції гідрування о-нітротолуолу.
Джерела інформації: 1. 5упіпевзів ої зирропей раїІадіит саїаїувів / У. Мої. Саїа!. А. - 2001. - М. 173. - Р. 75-98 //
Магціоївєїп Г. Тоерев, Уо5 А. мап ОШеп, Кпі|п Р. де 9допад.
Зо 2. Те Топтаїййоп ої Саїаїуїїса!йу асіїме 5ресіез Бу Ше гедисіп ої раїЇадіийт сагбохуїаїе рпозрпйе зузіетв: 1. Нуйгодепаїййоп'5 / У. Мої. Саїа!. - 1983. - Мої. 18. - Мо 2. - Р.229 // 5ізак А.,
Опомагу Р., Кібвз ОХ. 3. Патент Российской Федерации НО2258561 "Способ получения палладийсодержащего катализатора гидрирования" МПК ВО1У 23/44, ВО1.) 21/18, ВО1У 37/18, ВО1.) 37/03, 29.07.2004. 4. Патент Российской Федерации НИ2551673 "Палладийсодержащий катализатор гидрирования и способ его получения" МПК В828 3/00, ВО1У 37/02, ВО1У 33/00, ВО1У 27/24, ВО1О 23/44, 27.12.2013. 5. Бупіпевзів ої топодізрегзе Ай, РІ, Ра, Ви апа Ік папорапісієз іп еїійпуїепе аіусої! Е. Вопеї, У.
ОеІтав5, 5. Стидеоп, В. Неїтега Огбріпа, Р-М. 5Бімей апа К. ТекКаїа-ЕІнзіззеп Маповігистигей
Маїегіа!5, 1999. - Мої. 11, Мо 8. - Р. 1277-1284.
Claims (2)
1. Спосіб одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук шляхом 45 просочення вуглецевого носія розчином, що містить паладій, який відрізняється тим, що розчин просочення містить наночастинки паладію заданого розміру.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що наночастинки паладію мають розмір у діапазоні 4- 7 нм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201603040U UA110395U (uk) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Спосіб одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201603040U UA110395U (uk) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Спосіб одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA110395U true UA110395U (uk) | 2016-10-10 |
Family
ID=57219361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201603040U UA110395U (uk) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Спосіб одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA110395U (uk) |
-
2016
- 2016-03-24 UA UAU201603040U patent/UA110395U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Multifunctional PdAg@ MIL-101 for one-pot cascade reactions: combination of host–guest cooperation and bimetallic synergy in catalysis | |
| Subudhi et al. | The fabrication of Au/Pd plasmonic alloys on UiO-66-NH 2: an efficient visible light-induced photocatalyst towards the Suzuki Miyaura coupling reaction under ambient conditions | |
| Souto et al. | A highly stable and hierarchical tetrathiafulvalene-based metal–organic framework with improved performance as a solid catalyst | |
| Molnár | Efficient, selective, and recyclable palladium catalysts in carbon− carbon coupling reactions | |
| Roy et al. | High Catalytic Performance of MIL‐101‐Immobilized NiRu Alloy Nanoparticles towards the Hydrolytic Dehydrogenation of Ammonia Borane | |
| CN101309768A (zh) | 还原剂存在的情况下基于各向异性金属纳米颗粒合成催化剂的方法 | |
| Vakros et al. | Adsorption of cobalt ions on the “electrolytic solution/γ-alumina” interface studied by diffuse reflectance spectroscopy (DRS) | |
| WO2013075559A1 (zh) | 基于多孔材料限域的费托合成钴基纳米催化剂及其制备方法 | |
| Alamgholiloo et al. | Extended architectures constructed of thiourea‐modified SBA‐15 nanoreactor: a versatile new support for the fabrication of palladium pre‐catalyst | |
| DE3404702A1 (de) | Platin- und/oder palladium-haltige organopolysiloxan-ammoniumverbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung | |
| CN111686718A (zh) | 一种环己烷脱氢催化剂及其制备方法 | |
| Yadav et al. | Highly catalytically active palladium nanoparticles incorporated inside metal-organic framework pores by double solvents method | |
| Guo et al. | Breaking the activity-selectivity trade-off of Pt nanoparticles encapsulated in UiO-66 for hydrogenation by constructing suitable hierarchical structure | |
| Kan et al. | Zirconium phosphate supported MOF nanoplatelets | |
| Wang et al. | In Situ One-Step Synthesis of Platinum Nanoparticles Supported on Metal–Organic Frameworks as an Effective and Stable Catalyst for Selective Hydrogenation of 5-Hydroxymethylfurfural | |
| RU2316394C1 (ru) | Способ приготовления моно- и биметаллического катализатора и процессы с участием кислорода и/или водорода | |
| CN113976167B (zh) | 一种Pd/HY分子筛的制备方法及其应用和在多级孔分子筛上选择性负载金属的方法 | |
| CN105727953A (zh) | 合成气制重质烃产物的费托合成催化剂及其制备方法 | |
| Taghizadeh et al. | Recent developments in MIL-101 metal organic framework for heterogeneous catalysis | |
| WO2014060864A1 (en) | Precursors for metal organic chemical vapor deposition process (mocvd) and use thereof | |
| Hernan et al. | Rhodium complexes with nitrogen-donor ligands anchored on silicic supports. 1. Synthesis and characterization | |
| TW469170B (en) | Composition for converting hydrocarbons comprising an acid treated zeolite containing zinc and boron, method of making the same, and their uses | |
| UA110395U (uk) | Спосіб одержання паладійвмісного каталізатора гідрування органічних сполук | |
| Gong et al. | Nitrogen-doped carbon confined cobalt nanoparticles as the steric acid-base multifunctional catalysts for Knoevenagel condensation | |
| US4086261A (en) | Methanation over synthetic amorphous silicas |