Pd/SiC催化苯乙炔选择性加氢性能
2021-08-30蔡文静焦志锋张成都张同崑郭向云
蔡文静,焦志锋,张成都,张同崑,郭向云
(常州大学 石油化工学院,江苏 常州 213164)
苯乙烯是生产聚苯乙烯、丁苯橡胶等的重要单体,也是生产涂料、染料等的重要原料[1]。苯乙炔是苯乙烯原料中常见的杂质组分,容易引起苯乙烯聚合等催化剂的中毒,还会使聚苯乙烯变质[2],从而影响聚苯乙烯的性能。因此,消除苯乙烯中少量苯乙炔杂质非常重要。
实验室通常以Pd,Pt,Ni等为催化剂对苯乙炔进行液相加氢,其中,Pd的催化活性较高,但它对目标产品的选择性较低[3-4]。因此,在高转化率下提高烯烃的选择性仍是一个挑战性课题[5]。目前提高烯烃选择性的方法主要有两种:1)在催化剂中添加一些改性剂;2)利用载体的性质如分散能力、电子效应等提高烯烃的选择性[6-7]。碳化硅(SiC)具有良好的导热性、热稳定性和化学稳定性,是一种新型催化剂载体材料[8-9]。由于SiC的半导体性质,负载在SiC表面的金属纳米颗粒和SiC之间会发生电荷转移,从而产生新的活性中心,并改变催化剂的活性和选择性[10]。
本工作采用液相还原法制备了SiC,Al2O3等载体负载的Pd催化剂,利用XPS,XRD,TEM,in-situ FTIR等分析方法对制备的催化剂进行了表征,考察了Pd/SiC催化剂在苯乙炔选择性加氢上的性能,研究了苯乙炔在Pd/SiC催化剂上加氢的反应机理。
1 实验部分
1.1 原料和试剂
SiC载体:实验室自制,比表面积约50 m2/g,采用干凝胶碳热还原法制备[11];苯乙炔(纯度大于等于97%(w)),SiO2(纯度大于等于99.8%(w))、Al2O3(纯度大于等于99.9%(w)):阿拉丁试剂(上海)有限公司;聚乙烯吡咯烷酮K30(PVP,分析纯)、乙醇(纯度大于等于99.7%(w))、Pd(NO3)2·2H2O(分析纯):国药集团化学试剂有限公司;……
