[发明专利]一种纳米钯负载催化剂的制备方法

说明书

本发明公开一种纳米钯负载催化剂的制备方法，属于加氢催化剂制备技术领域。该方法通过向多孔载体加入去离子水进行预处理后，加入钯前驱溶液进行吸附负载，经分离干燥后，加入能与钯配位的配位剂及还原剂加热、还原，过滤分离后水洗而获得高度分散的纳米钯催化剂。本发明方法制备的催化剂钯含量1～20％，且纳米钯颗粒高度分散在载体上，催化剂加氢活性高，主要是对不饱和烃或CO的催化氢化，常用在硝基、苯环、炔烃、酮、醛等选择性加氢。

技术领域

本发明属于高活性加氢催化剂制备技术领域，涉及到一种以贵金属溶液为活性前驱体，活性炭为载体，制备高分散高活性的纳米钯负载催化剂的方法。

背景技术

催化加氢是化工生产中最常见的反应之一，主要是对不饱和烃或CO的催化氢化，常用在硝基、苯环，炔烃，酮，醛等选择性加氢；氧化反应中选择氧化生产乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯，常以贵金属负载催化剂做反应催化剂，广泛用于石油化工、医药工业、电子工业、香料工业、燃料工业和其他精细化工的加氢还原精制过程。

钯炭催化剂剂因其加氢还原性高、选择性好、稳定好、使用时投料比小、可反复套用、易于回收等优点成为研究热点

钯炭(Pd/C)是以钯化合物负载在活性炭表面上制得的一种重要的催化剂，传统的活性炭为载体的负载型催化剂制备方法主要有浸渍法、浸渍沉淀法、离子交换法、有机金属化合物化学气相沉积法、电化学气相沉积法，又以浸渍法因方便操作最为常用，根据载体类型及前驱体不同采用不同的浸渍方法。

张继光(催化剂制备过程技术)以易溶于水的钯化合物为前驱体，先将活性组分溶于溶剂制成易溶的盐类或络合物溶液，加到载体中，这些盐类负载在载体表面以后，加热使溶剂挥发掉，再经焙烧或用还原剂还原使催化剂活化,此方法浸渍后不经分离直接加热使溶剂挥发过程中钯粒子易随溶液的挥发而流动造成钯聚集。

专利CN200510010606.4以易溶于有机溶剂的钯化合物为前驱体，将醋酸钯为活性组分前驱体化合物，以有机溶剂正丁胺为溶剂，通过氢气低温湿法还原得到高活性钯炭催化剂，缺点是催化剂金属还原不彻底，还原过程持续时间长，排放大量的易燃易爆气体，具有较高的安全隐患。

发明专利CN200610047702.0以钯胶体为前驱体，由胶体溶液制备负载型纳米Pd/C催化剂，先通过化学还原钯盐制得采用表面活性剂及高分子做稳定剂的纳米钯胶体溶液，然后用适当载体吸附制得钯胶体，获得高度分散的纳米钯催化剂。但是表面活性剂及高分子稳定金属胶体的同时，也对反应物有效吸附及产物脱附起抑制作用。且胶体分散在有机溶剂和水的混合液里，造成大量含有机污染物的废水。

王大维(制备高活性二氯四氨钯(II)的工艺研究)以水溶性好，溶液化学性质相对稳定钯氨配合物Pd(NH₃)₄Cl₂为负载前驱体，减少钯在酸性溶液中水解产生的钯氧化物粒子在进行活性炭负载时团聚生成大颗粒，影响钯炭催化剂活性。但是此方法使用的活性炭需要碱处理，增加制备过程的复杂性。

制备高分散纳米贵金属负载还原方法包括LiAlH₄、NaBH₄、N₂H₄、甲醛法室温化学还原负载法，光还原法，这些制备过程繁琐，成本昂贵且还原过程在溶液中进行，钯粒子易移动聚集长大。

发明专利CN200510200435.1向贵金属盐溶液中加入化学计量的活泼金属如Zn、Al、 Fe等进行化学置换反应，或者用的甲醇、甲醛、水合肼硼氢化钠等还原剂，先制备高度分散纳米贵金属胶体，加入活性炭吸附生成活性炭负载的钯催化剂。此种还原方法胶体容易团聚，且引入金属杂质，影响催化剂活性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种高分散、高活性的纳米钯负载催化剂的制备方法，该方法简便、快速，制备得到催化剂具有高加氢反应活性。

具体通过如下技术方案予以实现。