[发明专利]一种歧化松香制备用钯碳催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种歧化松香制备用钯碳催化剂及其制备方法和应用，首先采用双氧水及氯酸钠氧化处理活性炭，使其微孔较少，中孔发达，然后采用氨水、水合联氨进行还原制取高纯钯碳催化剂，本发明制得的钯碳催化剂催化生产的歧化松香均能达到国家一级标准，并且本发明的钯碳催化剂可连续重复使用。

技术领域

本发明属于技术领域，尤其涉及一种歧化松香制备用钯碳催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

钯碳催化剂被广泛用于石油化工领域，如汽车轮胎工业的丁苯橡胶聚合乳化剂-歧化松香的制备，也可采用不用载体的骨架镍催化剂、碘催化剂和硫化物催化剂等。然而，上述催化剂在用于松香歧化催化反应时，具有活性不高、过渡金属用量大、反应时间较长、反应温度较高等问题，从而限制了其在歧化松香生产过程中的应用发展。

当前国内外制备歧化松香主要采用钯碳催化剂，由于其在松香歧化催化反应中活性高、选择性好、反应时间短、温度低、用量少等优点而被工业生产大规模采用。然而，制备钯碳催化剂的方法各有不同，如活性炭的分散性不同，其活性也不同，且现有的钯碳催化剂中活性炭还存在以下问题：(1)活性炭灰分高，含有重金属且不易除去。(2)活性组分的分散度高，使活性炭单位表面积的活性中心数量减少而致使活性炭催化活性降低。因此，如何制备分散性好、灰分低、重金属含量低、且催化活性高的歧化松香制备用钯碳催化剂成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了改善上述技术问题，本发明提供一种钯碳催化剂，所述催化剂包括活性炭载体和负载于载体上的贵金属钯。

根据本发明的实施方案，所述钯炭催化剂中，贵金属Pd的重量含量可以为1-5％，例如为2-4％，示例性为1％、2％、3％、4％、5％。

根据本发明的实施方案，所述钯炭催化剂中，贵金属Pd在活性炭载体上呈均匀分布。

本发明的活性炭经氧化处理后，使活性炭表面的酚羟基、内酯基和羰基浓度发生变化，以活性炭为载体的Pd催化剂会呈现更高的金属分散度，更高的催化活性。

本发明还提供上述钯碳催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)对活性炭进行氧化处理；

2)将含Pd化合物的溶液负载于氧化处理后的活性炭载体上得到催化剂前体；

3)将步骤2)中得到的催化剂前体在还原剂存在下还原后，得到所述钯炭催化剂。

根据本发明的实施方案，所述活性炭可以为果壳活性炭，例如为椰壳活性炭、桃壳活性炭、核桃壳活性炭或枣壳活性炭中的至少一种；优选为椰壳活性炭。

根据本发明的实施方案，所述活性炭在氧化处理前，还包括对其进行筛分、洗涤处理。例如，所述洗涤溶剂为可以水。优选地，所述活性炭与洗涤溶剂的用量比为1kg:(5-15)L，示例性为1kg:10L。

根据本发明的实施方案，所述氧化剂可以为过氧化氢(H₂O₂)和/或次氯酸钠；优选为过氧化氢和次氯酸钠。通过氧化处理可以将活性炭中分散的杂质煮洗干净，以达到活性炭微孔较少，中孔发达。

优选地，当所述氧化剂为过氧化氢和次氯酸钠时，所述活性炭与过氧化氢、次氯酸钠的用量比为1kg:(0.1-0.5)L:(0.1-0.5)L，示例性为1kg:0.25L:0.125L。

优选地，所述过氧化氢的浓度为5-20％，示例性为10％、15％、20％。

优选地，所述次氯酸钠的浓度为30-40％，示例性为30％、35％、40％。

优选地，所述氧化处理的温度为60-80℃，示例性为60℃、70℃、75℃、80℃。进一步地，所述反应的时间为2-5h，示例性为2h、3h、4h、5h。