钯催化剂
alladium catalyst
以钯为主要活性组分的催化剂,使用钯黑或把钯载于氧化铝、沸石等载体上。
以钠、镉、铅等的盐为助催化剂。用于烯烃除炔,脂环烃脱氢、氧化、裂化、聚合等。
含钯催化剂的种类很多,大多应用于石油化工中的催化加氢和催化氧化等反应过程中,如制备乙醛、吡啶衍生物、乙酸乙烯酯及多种化工产品的反应过程。加氢反应常用钯催化剂,汽车排气净化常以氧化铝载铂.钯或铂一铑一钯为催化剂,硝酸生产氨氧化反应常用含钯的铂网催化剂,松香加氢及歧化用钯/炭催化剂。
国内生产的钯催化剂主要有黎明化工研究院生产的双氧水用Pd/A203催化剂和用于气体净化的钯催化剂,大连第一有机化工厂生产的含钯质量分数≥59%型号为Q 1060.84的加氢用氯化钯催化剂,大连化学物理研究所生产的钯/炭催化剂,上海石油化工总厂生产的钯/炭催化剂和氯化钯催化剂,中科院兰州化物所生产的铂一钯系列DH 型脱氢催化剂、CH 消氢催化剂和DO 型高效脱氧剂等⋯
制造和再回收
钯催化剂一般都是通过浸渍的方法将活性组分钯及各种助催化剂活性组分载在载体上。浸渍法是制造载体催化剂最有效和简单常用方法,一般的制造程序是将活性组分的一种可溶性盐,按比例配制成浸渍液,将选择好的一定量载体放入浸渍液中,待吸附饱和后,将负载的载体进行干燥、焙烧、活化等步骤制成催化剂。这种方法虽然简单,但整个制作过程,包括载体种类和性能、不同活性组分品种和负载量,以及浸渍方式、干燥、焙烧、活化条件,方式,次序等都会影响成品催化剂的性能。研究者只有在催化剂理论,实践经验的指导下,通过实际物料不同条件下的反复试验,各种现代化检测分析仪器对催化剂结构、性能等的分析测定等研究,才能评选出一种性能优越的钯催化剂品种。
浸渍法制成的钯催化剂,负载到载体上的是钯的盐,而具有催化活性的是金属钯。将钯盐转变成金属钯的过程称为钯催化剂的活化过程,一般是在氢气流下高温焙烧,将钯盐转变成氧化物,再转变成具有催化活性的多孔、均匀、微粒的金属钯。
钯催化剂虽然具有活性高、选择性好的性能,但是硫化物、砷化物、一氧化碳、等杂质,以及副反应生成的各种重组分、焦质等会使钯催化剂中毒,活性和选择性下降,直到没有催化活性,这种过程称为失活过程。为了保持钯催化剂的高活性,就需要在原料中减少或除去这些有害物。但在钯催化剂的使用过程中也会有因催化剂本身颗粒聚集、晶格变化等原因而活性下降,这就需要对失活的催化剂进行再生活化,活化的方法类似于制造过程的焙烧和活化。重新恢复活性的钯催化剂可以重新进行使用,直到完全失去活性,不能再生。这个使用过程就是催化剂的寿命,钯催化剂是长寿催化剂,可以经受多次再生活化,寿命可到数年。失活的钯催化剂一般要对金属钯进行回收,回收的方法是用硝酸将废催化剂上的钯溶解成硝酸钯,然后再通过各种净化提纯步骤,氢气还原成金属钯,再用作新的钯催化剂的制造。