用于氫氧直接合成雙氧水的鈀基催化劑改性研究.pdf

1、過氧化氫是一種重要的精細化工產(chǎn)品和無機化工原料，使用后幾乎無污染，廣泛應用于織物和紙漿的漂白，化學合成，廢水處理，電子行業(yè)和航天應用等眾多領(lǐng)域。目前國內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)H2O2的主要方法是蒽醌法，該方法的缺點是工藝復雜，裝置投資大，生產(chǎn)成本高，且產(chǎn)生大量副產(chǎn)物。而利用氫氣和氧氣直接合成過氧化氫的方法具有工藝簡單、污染少、能耗低的特點，是未來雙氧水生產(chǎn)的主要研究方向之一。但是實現(xiàn)氫氧直接合成反應的工業(yè)化生產(chǎn)，還需要解決氫氣和氧氣混合過程中的安

2、全問題以及H2O2選擇性低的問題。本文從提高選擇性方面考慮，對該反應過程中所用的Pd基催化劑進行改性研究，以實現(xiàn)反應過程中H2O2選擇性和產(chǎn)量的提升。
　　通過在Pd基催化劑上引入第二金屬Ag，可以實現(xiàn)H2O2選擇性的提升，由單Pd的54.0％提高到70.9%。PdAg雙金屬催化劑中，H2O2選擇性的提升主要得益于Pd和Ag之間的幾何效應和電子作用。Ag的存在使得孤立的Pd位點增多，連續(xù)的Pd位點減少，有利于H2O2的生成；同時P

3、d對Ag的供電子作用使更多的Pd處于氧化態(tài)，從而降低了H2O2的加氫和分解速率。
　　本文還考察了PdZn雙金屬催化劑在氫氧直接合成反應中的催化性能。實驗結(jié)果表明，Zn對Pd使H2O2的產(chǎn)量和選擇性都有提升，H2O2的產(chǎn)量由8533 mol kgPd-1 h-1提高到25431 mol kgPd-1 h-1，選擇性由64.3%提高到78.5%。Zn對于PdZn催化劑在氫氧直接合成反應中的促進作用也是 Pd和 Zn之間幾何效應和電子