脂肪腈制備二甲基叔胺過程中鈀-炭催化劑的失活研究.pdf

1、通過對叔胺反應(yīng)歷程的考察發(fā)現(xiàn)，催化劑的選擇是脂肪腈制備單烷基二甲基叔胺的關(guān)鍵，為此考察了鎳、銅和鈀對叔胺的選擇性，結(jié)果表明鈀對叔胺的選擇性最好。 采用浸漬—沉淀法制備出負(fù)載型Pd/C催化劑，研究發(fā)現(xiàn)，鈀/炭催化劑在循環(huán)使用于催化脂肪腈加氫制備單烷基二甲基叔胺時，催化劑活性持續(xù)下降。對此，進(jìn)行了研究探討。通過N2-吸附、x-射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、熱重分析(TG)及電感耦合等離子發(fā)射光譜(ICP-OES)等物

2、理化學(xué)表征手段測定催化劑Pd/C使用前后比表面積、孔徑、體積、晶體結(jié)構(gòu)、粒徑尺寸、失重狀況的變化和產(chǎn)品中貴金屬鈀的含量，研究催化劑Pd/C的失活原因。N2-吸附研究表明，在反應(yīng)過程中，可能有某種物質(zhì)堵塞了部分活性炭孔道，同時覆蓋了該部分活性組分Pd，孔道堵塞不利于反應(yīng)過程中熱量傳遞與擴(kuò)散，造成局部過熱，可能使該部分Pd晶粒發(fā)生熔結(jié)，導(dǎo)致Pd粒徑變大。通過熱重分析發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)是積炭，并且通過透射電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)，使用過的鈀/炭催化劑中的鈀粒子

3、粒徑變大。x-射線衍射研究發(fā)現(xiàn)，使用前后的鈀的晶面都呈(111)型，但是使用過的鈀/炭催化劑出現(xiàn)了碳(111)，這說明積炭可能以石墨形式存在。電感耦合等離子發(fā)射光譜研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品中貴金屬鈀的含量為0.19mg/kg，說明鈀通過該種方式流失的可能性可以忽略不計。 通過以上研究表明，造成鈀/炭催化劑失活的主要原因是積炭的生成，導(dǎo)致鈀晶粒粒徑變大，為此考察了鎳、鑭等助劑的加入對鈀/炭催化劑的穩(wěn)定性和制備叔胺的能力的影響。結(jié)果表明，鎳和