[发明专利]一种α,β-不饱和醛/酮加氢用Pd/C催化剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种α,β‑不饱和醛/酮加氢用Pd/C催化剂的制备方法，该方法为：活性炭先经H₂O₂预处理后用纯水洗涤至中性，将以上活性炭用纯水打浆后依次加入表面活性剂、还原剂成混合浆液，搅拌60min；向H₂PdCl₄水溶液中加入NaCl水溶液并蒸干水分得Na₂PdCl₄晶体，所得Na₂PdCl₄晶体重新配制成钯前驱体溶液，调节pH后缓慢滴加至浆液里，将混合浆液升温至60～90℃后，用强碱调节混合浆液pH9，反应结束后降温、洗涤、干燥既得该Pd/C催化剂。本发明制备的Pd/C催化剂金属钯分散性好，且大部分钯颗粒的粒径为15～25nm，特别适用于催化α,β‑不饱和醛/酮选择性加氢制备饱和醛/酮，选择性高，可重复使用次数多。

技术领域

本发明属于工业催化剂制备技术领域，具体涉及一种α,β-不饱和醛/酮加氢用Pd/C催化剂的制备方法。

背景技术

Pd/C是一种常用的液相反应催化剂，在加氢、脱氢、氧化、偶联、氢解等反应中展现出了独特的优势。Pd/C催化工艺是未来实现化工过程绿色生产的发展方向。Pd/C催化剂的性能强烈地依赖于金属钯颗粒的粒径大小和形貌特征、以及活性炭载体的表面性质，Pd颗粒粒径大小和形貌与其制备工艺密切相关，通过改变钯前躯体的种类，制备的溶剂、保护剂、还原剂的种类均可调控Pd粒径及其形貌。

Pd/C催化剂反应性能随金属Pd活性粒子尺寸的改变而改变，最佳的催化反应活性和选择性与特定颗粒尺寸范围的金属活性组分有关。Pd/C催化剂是催化α,β-不饱和醛/酮加氢制备饱和醛/酮最常用的催化剂，但由传统浸渍法制备的Pd/C催化剂中，金属Pd颗粒尺寸分布不均一，在特定颗粒尺寸范围的金属Pd比例只占少数，因而对饱和醛/酮的选择性不高，且Pd/C催化剂不稳定，容易失去活性。若能将Pd金属粒子按照反应所需的颗粒大小及形态负载在活性炭载体表面，催化剂的活性、选择性和稳定性等将可能获得成倍地提高。因此，如何制备出适用于α,β-不饱和醛/酮加氢制备饱和醛/酮、Pd颗粒尺寸分布均一的催化剂成为催化剂制备技术研究的难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种α,β-不饱和醛/酮加氢用Pd/C催化剂的制备方法。该方法制备的Pd/C催化剂中金属Pd的分散性好，且Pd/C催化剂中Pd颗粒粒径主要分布在15nm～25nm，特别适用于催化α,β-不饱和醛/酮选择性加氢制备饱和醛/酮，选择性高，可重复使用次数多。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种α,β-不饱和醛/酮加氢用Pd/C催化剂的制备方法，其特征在于，所述Pd/C催化剂由活性炭载体和金属Pd组成，活性炭载体的平均粒度为27μm，比表面积为1400m²/g，其中小于2nm的孔比表面积占总比表面积的6％；所述金属Pd的负载量为所述Pd/C催化剂质量的3％～5％；所述Pd/C催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将活性炭载体置于H₂O₂水溶液中混合搅拌均匀，然后加热回流，再依次经过滤、洗涤和烘干得到预处理的活性炭载体；

步骤二、将NaCl水溶液加入到H₂PdCl₄水溶液中，其中1mL H₂PdCl₄水溶液中含有0.05g Pd，混合均匀后加热蒸干水分得到Na₂PdCl₄晶体，将所述Na₂PdCl₄晶体溶解在去离子水中配制成钯前躯体溶液，1mL钯前躯体溶液中含有0.01g Pd；所述NaCl水溶液的浓度为0.5g/mL；所述NaCl水溶液和H₂PdCl₄水溶液的体积比为1：2；