活性炭负载铂催化剂实验报告.docx

活性炭负载铂催化剂的制备及活性测定
摘要：用硼氢化钠还原氯铂酸制备了活性炭负载铂催化剂（Pt/C）,并通过催化剂对硝基苯催化加氢制备苯胺来测定催化剂的活性，实验结果表明，用该方法制备的催化剂有较高的活性。
关键词：活性炭，铂，硝基苯，苯活性炭负载铂催化剂的制备及活性测定
摘要：用硼氢化钠还原氯铂酸制备了活性炭负载铂催化剂（Pt/C）,并通过催化剂对硝基苯催化加氢制备苯胺来测定催化剂的活性，实验结果表明，用该方法制备的催化剂有较高的活性。
关键词：活性炭，铂，硝基苯，苯胺，催化剂
在化学工业中，炭材料是一类使用广泛的催化剂载体。它具有许多优良的特性，比如成本低廉，在酸碱介质中稳定性好，活性组分（特别是贵金属铂等）能够有效回收等［1］。同时，由于炭材料的种类繁多，性质各有不同，所以如何制备高分散度、高活性的催化剂是工业催化研究面临的一个重要问题。炭材料一般具有较大的比表面积和孔体积，有利于活性金属组分铂分散在其表面。由于铂资源的匮乏，价格昂贵，必须采用适当的制备方法和工艺条件来减少铂粒子金属颗粒尺寸，增大铂粒子在载体上的分散度，提高催化剂的活性和铂利用率。对于炭负载铂催化剂来说，制备方法一般有浸渍法、离子交换法、胶体法、微乳液法等。近些年来，国内外许多研究人员已在该领域作出了大量的努力。
王莲鸳等人以200〜300目的活性炭为载体，氯铂酸为前驱体溶液，甲醛为还原剂，在碱性条件下制得的l%Pt/C催化剂的铂金属颗粒大小为2〜12nm左右［2］。
刘东志采用活性炭为载体，乙醇为浸渍液，与氯铂酸溶液混合，通入氢气还原至无氯化氢气体放出，然后在氮气保护下降至室温，制得铂含量为3％的催化齐OoPAP收率为68%，选择性亦可达90%以上。在套用12次后，催化剂的活性没有发生太大的变化，当套用20次以后，PAP的收率逐渐下降到20%左右，表明催化剂的活性已明显降低［3］。
刘卫锋等将异丙醇分散的炭载体VXC-，搅拌并加热至70°C。抽滤烘干，然后用4mol/L的盐酸溶液浸泡：抽滤烘干，然后按照计算量加入到配制的Pt(NH3)4Cl2溶液中，交换反应lh。抽滤烘干，然后将之放入管式炉，在N2保护中用H2程序升温还原，得到炭载铂催化剂。由此方法制备的3%Pt/C催化剂对氢的活性与浸渍法制备的10%Pt/C催化剂对氢的活性相当［4］。
Petrow等人通过胶体法制备了炭载铂和炭载铂钉催化剂。首先将氯铂酸制备成Na［Pt(SO3)4］，然后通过离子交换，将Na［Pt(SO3)4］中的钠离子交换成氢离子,空气中加热煮沸，释放掉多余的亚硫酸根离子，最后在一定温度干燥制得PtO2黑色胶体，该胶体再次分散到水或者其它溶剂中，从而可以很容易担载到各类载体上。〜⑸。
我们采用了硼氢化钠在碱性条件下制备负载铂催化剂，并通过催化剂对硝基苯催化加氢制备苯胺来测定催化剂的活性。
1实验部分
实验原理
在碱性条件下，硼氢化钠能将氯铂酸还原成铂，从而容易被活性炭吸附，形成负载铂催化剂，方程式如下：
NaBH4+2H2PtCl6+12NaOH=2Pt+12NaCl+NaB(OH)4+8H2O
负载铂催化剂的活性是采用催化剂对硝基苯催化加氢制备苯胺测定的，反应方程式如下：
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