專利名稱：氫氧化物擔(dān)載鈀催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一種氫氧化物擔(dān)載鈀催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
催化劑的制備技術(shù)在控制負(fù)載型催化劑的物理化學(xué)性質(zhì)以及催化劑在化學(xué) 反應(yīng)中的性能方面起著非常重要的作用。 一個(gè)典型的例子是擔(dān)載金催^1劑 一直
以來，金被認(rèn)為是催化惰性的金屬，然而上世紀(jì)80年代円本學(xué)者Haruta發(fā)現(xiàn)使 剛共沉淀、沉淀一沉積等方法將金髙度分散到適當(dāng)?shù)妮d體上后，金催化劑對(duì)一氧 化碳氧化顯示出獨(dú)特的低溫活性，并進(jìn)而發(fā)現(xiàn)余催化劑對(duì)許多反應(yīng)都具有很好的 催化活性，從而引發(fā)了人們對(duì)金催化劑的研究熱潮。
目前，大部分商業(yè)負(fù)載型催化劑都是通過浸漬法制備的——將活性組分的鹽 溶液沒漬到載體上，然后干燥去掉溶劑，并在高溫下焙燒對(duì)催化劑進(jìn)行活化。這 樣的制備方法有許多缺陷，主要包括1)由于水的高粘度，活性組分余屬鹽溶 液難于進(jìn)入載體的孔道；2)活性金屬的分散度較低；3)活性組分分布不均勻； 4)在千燥過程中由于毛細(xì)流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致載體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化等。此外，傳統(tǒng)的浸漬 法中的高溫千燥、高溫焙燒、還原等一系列繁瑣的歩驟費(fèi)時(shí)、耗能。而高溫焙燒 不僅消耗能源，而且在焙燒過程中會(huì)排放HC1、 NOx等污染氣體，造成環(huán)境污染。
貴金屬鈀具有優(yōu)異的催化性能，鈀催化劑在石油化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用甚至超過 鉑催化劑。例如，石油精煉中的催化重整，烷烴、芳烴的異構(gòu)化反應(yīng)、脫氫反應(yīng)，烯 烴生產(chǎn)中的選擇加氫反應(yīng)，乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯等有機(jī)化工原料的 生產(chǎn)均離不開鈀催化劑。在各類有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中如氫化、氧化脫絮t、氛化裂解、 偶聯(lián)、.氣酯基化、一碳化學(xué)以及汽車尾氣凈化等反應(yīng)中，鈀是優(yōu)良的催化劑，或 是催化劑的重要組分之一。此外，在環(huán)境污染氣體消除、汽車尾氣消除中鈀催化 劑也起著相當(dāng)重要的作用。然而，由于傳統(tǒng)制備方法的局限性，使得鈀催化劑對(duì) —些反應(yīng)的活性不夠髙，鈀催化劑的應(yīng)用也因此受到了--定的限制。因此，隨著 各種催化劑制備新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展，對(duì)鈀催化劑的制備研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束。 發(fā)明一種高效的、制備方法環(huán)境友好的擔(dān)載鈀催化劑具有非常高的現(xiàn)實(shí)意義與應(yīng)
用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氫氧化物擔(dān)載鈀催化劑及其制備方法。
一種氫氧化物擔(dān)載鈀催化劑，其特征在于催化劑載體為氨氧化物，活性組分 為鈀，鈀質(zhì)量百分含量為載體的0.1°/。一20%;氫氧化物為氫氧化鐵、氫氧化鈷、 敏氧化錳、氫氧化鎳或氫氧化鋁。
本發(fā)明所述催化劑，釆用共沉淀法制備，具體制備過程為
常溫下，將載體鹽溶液與鈀鹽溶液混合均勻，攪拌下逐滴加入到沉淀劑溶液
中，形成共沉淀，攪拌分散、靜置、過濾、洗滌、20-10(TC干燥，不焙燒，不 還原或者20—100 。C還原；載體鹽選自Fe(N03)3， Co(N03)2， A1(N03)3， Mn(N03)2， Ni(NO3)2中的一種。
在制備催化劑的過程中，所用的鈀鹽選自(NH4)2PdCl4 、 H2PdCl4 、 Pd(N03)2.2H20或[P4(CH3C00)2]3。
在制備催化劑的過程中，所用的沉淀劑選自NaOH、 Na2C03、 Li2C03、 NH3H20、 KOH或K2C03。
本發(fā)明的氫氧化物擔(dān)載鈀催化劑，其催化活性與通過浸漬法制備的鈀負(fù)載型
催化劑相同，故它可以應(yīng)用于在各類有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中如氫化、氧化脫氫、氫化 裂解、偶聯(lián)、氫酯基化、--碳化學(xué)以及汽車尾氣凈化等反應(yīng)中。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)是
1、 催化劑用共沉淀法制備，可獲得高分散的、相對(duì)均勻的、尺度較小的納 米鈀粒子，有利于提高催化劑活性，并提高活性組分鈀的利用率。
2、 催化劑載體為氫氧化物，具有較高的比表面積和較高的載體分散度，有 利于提高催化劑活性。
3、 催化劑室溫制備，不需要焙燒，充分降低能耗且不排放污染氣體，環(huán)境 友好。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
將1 M的Fe(N03)3溶液10 ml與0.29 M的H2PdCl4溶液0.05 ml混合均勻， 強(qiáng)烈攪拌下逐滴加入到36mllM的NaC03溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為29,繼續(xù)攪拌2h，靜置2.51!，過濾，蒸餾水洗滌，20'C下放置24小時(shí)使催化劑 向然干燥，得所需催化劑。
實(shí)施例2:
將1 M的Fe(N03)3溶液10 ml 0.29 M的H2PdCl4浴液0.2 ml混合均勻，強(qiáng) 烈攪樺下逐滴加入到20 ml 1 M的NaOH溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為8， 繼續(xù)攪拌2h，靜置2.5h，過濾，蒸餾水洗滌，50'C干燥10小時(shí)，得所需催化 劑。
實(shí)施例3:
將1 M的Fe(N03)3溶液10 ml與0.35M的(NH4)2PdCU溶液0.2 ml混合均勻， 強(qiáng)烈攪拌下逐滴加入到30mllM的K2CO3溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為 8，繼續(xù)攪拌2h，靜置2.5h，過濾，以蒸餾水洗滌，50'C干燥10小時(shí)，50'C 10 % H2還原2小時(shí)，得所需催化劑。
實(shí)施例4:
將1 M的Fe(N03)3溶液5 ml與0.35 M的(NH4)2PdCU溶液混合均勻，強(qiáng)烈 攪拌下逐滴加入到15mllM的KOH溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為9，繼 續(xù)攪拌3h，靜覽3h，過濾，以蒸餾水洗滌，100'C下干燥4小時(shí)，20'C 10% H2還 原2小時(shí)，得所需催化劑。
實(shí)施例5:
將1 M的Co(N03)2溶液10ml與0.35 M的(NH4)2PdCU溶液混合均勻，強(qiáng)烈 攪拌下逐滴加入到10 ml 1 M的KOH溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為9，繼 續(xù)攪拌2h，靜置2.5h，過濾，以蒸餾水洗滌，100'C下干燥4小時(shí)，IOO'C 10% H2 還原2小時(shí)，得所需催化劑。 &
施例6:
將1 M的Co(N03)2溶液10 ml與0.29 M的H2PdCl4溶液混合均勻，強(qiáng)烈攪 拌下逐滴加入到16mllM的Na2C03溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為9，繼 續(xù)攪拌5h，靜置5h,過濾，蒸餾水洗滌，5(TC下干燥10小時(shí)，50。(TF10%H2 還原2小時(shí)，得所需催化劑。
實(shí)施舉例7:
將50%的Mn(N03)2溶液6 ml與0.29 M的H2PdCU溶液0.2ml混合均勻，強(qiáng)烈攪拌下逐滴加入到25 ml 1 M的K2C03溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為 9,繼續(xù)攪拌2h，靜置2.5h，過濾，以蒸餾水洗滌，80'C下干燥4小時(shí)，80 'C下 10%H2還原2小時(shí)，得所需催化劑。 實(shí)施例8:
將1M的Ni(N03)2溶液15 ml與0.29 M的H2PdCU溶液0.2ml混合均勻，強(qiáng) 烈攪拌"F逐滴加入到20 ml 1 M的NaOH溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為8, 繼續(xù)攪拌2h，靜置2.5h,過濾，以蒸餾水洗滌，60'C下千燥24小時(shí)得催化劑。 實(shí)施例9:
將1M的A1(N03)3溶液10ml與0.29 M的H2PdCl4溶液0.2ml混合均勾，強(qiáng) 烈攪拌下逐滴加入到30ml 1 M的Na2C03溶液中，形成共沉淀，調(diào)節(jié)pH值為8, 繼續(xù)攪拌3h，靜置3h，過濾，以蒸餾水洗滌，60 "下干燥5小時(shí)，100 t; "F 10% H2還原2小時(shí)，得所需催化劑。
權(quán)利要求
1、一種氫氧化物擔(dān)載鈀催化劑，其特征在于催化劑載體為氫氧化物，活性組分為鈀，鈀質(zhì)量百分含量為載體的0.1％-20％；氫氧化物為氫氧化鐵、氫氧化鈷、氫氧化錳、氫氧化鎳或氫氧化鋁。
2、 如權(quán)利要求1所述催化劑的制備方法，其特征在于催化劑采用共沉淀 法制備，具體制備過程為常溫下，將載體鹽溶液與鈀鹽溶液混合均勻，攪拌下逐滴加入到沉淀劑溶液 中，形成共沉淀，攪拌分散、靜置、過濾、洗滌、20—100'C干燥，不焙燒，不 還原或者20—100 'C還原；載體鹽選自Fe(N03)3， Co(N03)2， A1(N03)3, Mn(N03)2， Ni(NO;)2中的一種。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于鈀鹽選自(NH4)2PdCU、 H2PdCl4、 Pd(N03)2 2H20或[Pd(CH;jC00)2]3 。
4、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于沉淀劑選自NaOH、 Na2C03、 Li2CO;、 NH3H20、 KOH或K2CO;s。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氫氧化物擔(dān)載鈀催化劑及其制備方法。催化劑載體為氫氧化物，活性組分為鈀，氫氧化物為氫氧化鐵、氫氧化鈷、氫氧化錳、氫氧化鎳或氫氧化鋁，采用共沉淀法制備。催化劑具有較高的比表面積和較高的載體分散度；制備過程中無需高溫干燥、焙燒等步驟，既節(jié)約能耗，又不排放污染氣體，制備過程環(huán)境友好。
文檔編號(hào)B01J23/89GK101195089SQ20061010529
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月9日
發(fā)明者喬波濤, 劉樂全, 鄧友全 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所