炭载硫化钯催化剂的水相合成及其催化性能研究.doc

炭载硫化钯催化剂的水相合成及其催化性能研究 1前言活性炭负载 pt、 Pd 等贵金属催化剂具有高活性、易分离回收等特点, 在各类有机合成反应中应用广泛⑴。然而, 对具有多个还原性官能团化合物进行选择性加氢还原时, 催化活性高往往引起反应的过度加氢, 无法满足高选择性的要求。研宄发现, 硫化处理贵金属催化剂是一种提高贵金属催化剂反应选择性的有效途径之一。如, 工业上将经 H2S 硫化后的 Pt/C 催化剂应用于 N- 还原烷基化合成 N-(l , 3- 二甲基丁基)-N ’- 苯基对苯二胺(6PPD) 在 150°C ,4 MPa 反应条件下的产物收率达到 98% 。 2 实验部分 催化剂制备 10%(wt)Pd/C 催化剂采用浸渍法制备。称取一定量的活性炭载体和去离子水,并配制成 100 mL 衆液,升温至 80°C, 恒温。按钯负载量 10% 缓慢滴加相应钮质量的 H2PdCU 水溶液,充分搅拌均匀。浸渍数小时后,用 NaOH 溶液调节溶液 pH 值至碱性, 随之将温度降至室温, 过滤, 滤饼用去离子水洗涤至中性。再将滤饼与去离子水配置成 150 mL 浆液,按还原剂水合肼与钯的配比滴加水合肼溶液, 于常温条件下搅拌 15 min, 过滤,滤饼用去离子水洗漆至中性,即得所述的活性炭负载钮催化剂。 催化剂表征 XRD 分析采用 PANalytical 公司 X’ pert Pro 型粉末型衍射仪,Cu 、靶(2=), 管电压 40kV, 管电流 40 mA, 步长 °, 速率 XPS 分析采用日本岛津-KRATOS 公司 KratosAXISUltraDLD 型 X- 射线光电子能谱仪, A1K„ 射线,能量 , 20mAxl5kV , 全谱扫描,通能为 160eV; 窄谱扫描,通能为 80eV, 扫描 1 次。 3 结果和讨论 炭载硫化钯催化剂的制备及硫化机理不同条件下 Pd/C 与 Na2S 反应的实验结果,图 1 为具有代表性的炭载硫化钯的 XRD 谱图( 实验 1,2,3,10 和 11) 。其中, 实验 1至实验 9 的催化剂均在 112 气氛下硫化处理得到。当硫化温度为 30°C 时, Na2S 硫化 Pd/C 催化剂 3 li 后,没有发现新的晶相生成C实验 1); 当温度上升为 120° C时,在 XRD 谱图上分别于 、 和 ° 出现了新衍生峰( 在图中用• 标记), 经匹配后归于 PcUS 晶相, 但此催化剂中的钯元素主要以金属单质 Pd 的物相存在( 实验 2); 当温度升到 150&