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负载型钯纳米催化剂的制备及对2-叔丁基蒽醌催化加氢制过氧化氢性能研究

作　者: 李青
导　师: 杨平
学　校: 苏州大学
专　业: 物理化学
关键词: 钯 纳米粒子 催化剂 氢化 2-叔丁基蒽醌 2-叔丁基蒽氢醌 过氧化氢
分类号: TQ123.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


合成了一系列钯负载氧化铝催化剂,并以稀土金属作为助剂,催化剂用透射电镜,扫描电镜,X射线衍射,比表面吸附,紫外可见等手段表征,并应用于蒽醌加氢生产过氧化氢的催化反应中。（1）溶胶凝胶法合成了直径约9纳米的金属钯纳米粒子,以氧化铝作为载体,嵌入氧化铝中。PVP作为合成纳米粒子的保护剂,阻止纳米粒子聚集。催化剂具有好的防烧结效果和稳定、持续的催化活性,在催化剂中,镧是一种好的助剂,能够有效提高催化剂的催化活性。（2）采用Pd/Al2O3催化剂,在温度为318333 K、压力为0.10.4 MPa的条件下,研究2-叔丁基蒽醌加氢反应动力学。反应在体积比为3:1的二甲苯/磷酸三丁酯混合溶剂中进行。采用幂指型方程表达加氢反应速率,分析动力学数据得到方程中的参数。结果表明,2-叔丁基蒽醌加氢反应对2-叔丁基蒽醌浓度为一级;对氢气分压为一级,反应活化能为34 kJ·mol-1。（3）溶胶凝胶法合成了金属钯纳米粒子,以氧化铝作为载体,催化剂分别以Ce,Pr,Nd,Sm和Dy等稀土作为催化剂助剂。催化和表征结果显示,催化剂能够有效防止催化剂烧结,增加催化剂的表面积,提高催化活性,在蒽醌法生产过氧化氢的反应中,催化剂的影响顺序为La > Nd > Pr > Sm >Dy> Ce.（4）用已知的方法制备了孔径为6纳米的中孔分子筛KIT-6,作为载体,制备负载Pd/KIT-6作为蒽醌加氢制过氧化氢反应的催化剂。钯纳米粒子部分负载在孔道内部,通过TEM证实。同时,KIT-6的孔道可以让蒽醌分子进入孔道内反应,它的这种特殊的结构是催化活性比较好的原因。由此可以证明,用KIT-6负载纳米粒子钯催化剂在工业上有很好的应用前景。

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 非金属元素及其无机化合物化学工业 > 氧 > 过氧化氢
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