聚苯乙烯负载钯催化剂在共聚反应中的失活原因

对比分析聚苯乙烯负载钯催化剂在使用前后的结构变化,以图找出其催化共聚活性降低的原因; 制备了聚苯乙烯负载钯催化剂(PS-phen/Pd(OAc)2和PS-phen/PdCl2),并成功将其用于催化苯乙烯与CO的共聚反应.在温度为65 ℃,CO压力为3.0 MPa,反应5 h的条件下,PS-phen/Pd(OAc)2和PS-phen/PdCl2的催化活性分别为1.02×104和5.50×103 gPK/molPd·h,当循环使用3次后,催化活性分别降低至570 和97.4 gPK/molPd·h.对于新制负载催化剂与使用3次后回收的负载催化剂, 分别进行了元素分析、原子吸收光谱、傅立叶变换红外光谱、热重分析和场发射扫描电镜等表征.结果表明 催化剂中钯的流失和N-H键的不稳定性可能是导致催化活性降低的主要原因.     

以CeO2为载体的钯催化剂的制备及性能研究

介绍了以氧化铈为载体,通过化学浸渍法将贵金属钯担载在载体上,经后处理,得到以钯为主成分的稀土负载型催化剂的制备工艺。研究了铜组分的添加、贵金属Pd含量、载体种类、焙烧条件等因素对催化剂催化活性的影响,并采用SEM技术对催化剂的微观结构进行了表征。研究发现,以超细氧化铈为载体含量为2的钯催化剂催化效果最好,在30℃时转化率达到84,40℃可使一氧化碳完全转化。     

贵金属-壳聚糖催化苯乙酮不对称转移加氢反应

将天然手性高分子聚合物壳聚糖(CS)负载到SiO2上后,再络合M(Pd、Pt、Pu和Ph)金属,制得了多相手性加氢催化剂M-CS-SiO2.在空气氛围下,以异丙醇为氢源,考察了M-CS-SiO2对苯乙酮不对称催化氢转移加氢反应的催化活性.研究了活性金属(Pd、Pt、Rh和Ru)、载体(ZSM-5、β、MCM-41、SiO2),及钯的前驱物对多相手性加氢催化剂性能的影响.结果表明:Pd-CS-SiO2对苯乙酮不对称转移加氢反应具有较好的催化加氢性能和对R-1-苯乙醇的对映选择性;Pd的前驱物对Pd-CS-SiO2的催化活性和对映选择性的影响较小;载体对Pd催化剂的催化活性和对映选择性的影响很大;在苯乙酮不对称转移加氢反应中,Pd-CS-β分子筛对R-1-苯乙醇的对映体过量值可达到65.7%.     

多壁碳纳米管负载钯催化剂对乙醇氧化的电催化活性

以浓硝酸处理后的多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,采用水热法,用硼氢化钠还原pd2+-EDTA络合物,制得MWCNT负载的纳米钯催化剂(Pd/MWCNT).扫描电子显微镜(SEM)显示,纳米钯颗粒形成三维立体网状结构.利用循环伏安(CV)和计时电流法(CA)法,研究了碱性溶液中Pd/MWCNT催化剂对乙醇氧化的电活性.结果表明,与晶体Pd电极相比,Pd/MWCNT电极对乙醇的电化学氧化具有较高的催化活性,表现为较高的阳极氧化峰电流和强的抗毒化能力.通过不同电位范围、不同扫速以及不同乙醇浓度的CV研究,探讨了乙醇在Pd电极上的催化氧化机理和动力学特征.     

无溶剂条件下氮杂碳黑负载钯催化苯乙醇选择性氧化的研究

以炭黑为载体、双氰胺为氮源,采用一步热解法制得氮杂炭黑(NBC),并用于负载高分散的Pd纳米颗粒(Pd/NBC).在无溶剂条件下、以空气作为氧源的苯乙醇选择性氧化中,Pd/NBC的催化活性明显高于无氮掺杂的炭黑(Pd/H2O2-BC)和活性炭(Pd/H2O2-AC)负载的钯催化剂.表征发现:氮源的添加提高了载体表面Pd纳米颗粒的分散性和缺电子钯的含量.在90℃下反应3 h,α-苯乙醇的转化率达到87.9%,苯乙酮的选择性为95.4%.反应温度可低至70℃,催化剂具有良好的可重复使用性能.     

负载型钯催化剂用于氯代芳烃Suzuki交叉偶联反应的研究进展

Suzuki交叉偶联反应是一类典型的形成碳-碳单键的反应,是以金属钯(Pd)为催化剂,卤代芳烃与有机硼酸化合物进行的交叉偶联反应.相对于传统仅用价廉易得的氯代芳烃化合物为反应原料的Suzuki交叉偶联反应,负载型Pd催化剂有着催化高效、分离简便、可重复使用等优点.简述了不同载体负载的Pd催化剂对于氯代芳烃的Suzuki交叉偶联反应的研究进展.     

氮掺杂石墨二炔材料负载钯催化的非均相硝基芳烃还原

基于非均相催化剂的发展现状以及绿色化学的需求,以多孔氮掺杂石墨二炔（PQ-GDY,“自下而上”法合成）碳材料为载体,经钯负载成功制备了具有高硝基还原催化活性的非均相催化剂（Pd@PQ-GDY）.通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、密度泛函理论（DFT）对该复合材料进行了综合表征及理论计算.结果表明：Pd@PQ-GDY实现了PQ-GDY对Pd(0)的高效负载,催化活性显著提高,是原位生成且未负载PQ-GDY的Pd(0)催化活性的23倍;其催化的10种硝基芳烃的还原转化率均高于96.5%,且展现了出良好的官能团兼容性.     

Pd/CuO-Ce0.5Mn0.5O2催化氧化合成葡萄糖醛酸及其内酯

用柠檬酸络合法制备了掺杂铈锰复合金属氧化物载体,采用沉淀法负载活性组分钯得到催化剂Pd/CuO-Ce0.5Mn0.5O2,用XRD、SEM和XPS对催化剂结构进行了表征分析,考察了不同CuO掺入量对葡甲苷的伯羟基选择氧化合成葡萄糖醛酸及其内酯的催化活性的影响.结果表明,CuO的掺入对载体的孔结构及活性组分在载体表面的分散都得到了不同程度的改善;Ce-Cu-Mn的协同作用有利于提高Pd的氧化还原性能.当CuO添加量为9％及Pd负载量为0.5％时,葡萄糖醛酸及其内酯的总收率可达90％.     

TiO2-C纳米复合材料负载钯催化剂的制备及其对甲酸的电催化氧化

通过将TiO2和三聚氰胺的混合物高温煅烧制备出TiO2-C纳米复合材料,并将其用作载体合成出Pd/TiO2-C催化剂.采用XRD,TEM,HR-TEM和EDS等手段对催化剂进行了表征分析,并考察了它们对甲酸氧化反应的催化性能.结果表明,Pd负载于碳与TiO2的界面,平均粒径为5nm,与Pd/XC-72和Pd/TiO2相比,Pd/TiO2-C催化剂具有更强的催化活性和稳定性,这归因于TiO2-C载体的特性和Pd/TiO2-C独特的异质结构.     

高分散负载Pd催化剂上CO氧化性能

制备高分散的负载型催化剂是充分利用在自然界中储量极为有限的贵金属资源的重要手段.采用不同方法制备一系列负载Pd催化剂,考察了不同载体负载Pd催化剂的CO氧化性能.发现以乙酰丙酮钯为前驱体制得的Pd/TiO2催化剂活性远高于Pd/SiO2和Pd/Al2O3催化剂的活性,在室温下就表现出较好的CO氧化活性,且在无气相O2条件下CO可以与Pd/TiO2催化剂表面的氧物种(晶格氧)反应生成一定量的CO2.分散度测试、CO吸附的原位红外光谱和程序升温还原的结果表明Pd/TiO2催化剂上Pd物种以高分散Pd0形式存在,并与载体之间存在强相互作用,这可能是Pd/TiO2催化剂具有低温活性的主要原因.     

钯-邻菲啰啉体系在硝基苯还原羰基化中的催化性能

本工作进一步研究Pd(Ⅲ)-phen 体系的催化性能。结果表明,钯盐或其配合物的阴离子对产物的选择性有很大影响。研究了 phen/Pd摩尔比、反应温度和CO压力对催化体系活性和选择性的影响,与PdCl_2-phen 体系不同,Pd(NO_3)_2-phen 体系在改变反应条件时,不能提高苯氨基甲酸酯的选择性。此外,本工作对PdCl_2-phen 均相催化剂固载化的效果进行了初步探讨。     

Pd/ZrO2-Al2O3催化剂的甲烷催化燃烧性能

用共沉淀法制备不同摩尔配比的ZrO2和Al2O3混合载体，负载贵金属Pd后，对该催化剂系列进行甲烷燃烧反应的活性表征．利用XRD.BET，BJH孔分布，CO脉冲吸附Pd分散度测定法等技术考察了ZrO2和Al2O3不同配比对混合载体的结构和催化剂性能的影响．结果表明．ZrO2和Al2O3的摩尔比为1：5．8的负载Pd催化剂活性最好，载体中单斜晶相氧化锆和较大孔径分布的催化剂都有助于催化剂活性的改善．     

Effect of supporting materials on the electrocatalytic activity,stability and selectivity of noble metal-based catalysts for oxygen reduction and hydrogen evolution reactions

Carbonaceous and alternative supporting materials for platinum(Pt) and palladium(Pd) have been explored for the cathodic electrocatalysis in low-temperature fuel cells. Pd and Pt are widely used for catalysis owing to their remarkable electrocatalytic activity toward water splitting and fuel cell reactions. Supporting materials play a paramount role in defining electrocatalytic properties such as durability, selectivity, and activity. The conventional supporting material such as carbon black is unable to fit all the requirements under the severe operating conditions of fuel cells due to its poor corrosion resistance and limited mass transport of fuels to active catalyst sites. Nowadays the scientific research is being concentrated on devising different altered carbonic and carbonfree supporting materials for catalysts to improve the catalytic activity, stability, and selectivity of noble metal electrocatalysts. Lately, Pt, Pd and their alloy catalysts supported on modified carbonaceous and carbon-free materials have attracted solid interest owing to their prominent characteristics contributing to the remarkable fuel cell efficacy. Therefore, it is reasonable to explore this theme, regarding a variety of supporting materials,their advantages, drawbacks and future perspectives. In this mini-review, we selectively summarize recent advancements on several types of key supporting materials: carbon(graphene, carbon nanotubes, mesoporous carbon, and doped carbon nanostructures), non-carbon(transition metals oxides, borides, nitrides, and carbides)and hybrid nanocomposites.     

稀土金属氧化物对Pd/Al2O3催化剂上Pd的分布和蒽醌氢化活性影响

分别以稀土金属硝酸盐和Na2PdCl4水溶液浸渍条形Al2O3,制备了系列用于蒽醌法生产过氧化氢的Pd-RE·Al2O3催化剂.考察了稀土金属氧化物(La2O3,Pr2O3,Nd2O3,Sm2O3)对催化剂上Pd的分布和活性的影响.使用电子探针显微分析(EPMA),H2-O2滴定,N2物理吸附等方法对催化剂进行表征.结果表明,加入适量稀土氧化物,能增加催化剂BET表面积,减小催化剂的Pd层厚度,增加催化剂表面Pd浓度,提高Pd金属分散度,因而提高了催化剂的氢化活性,其影响顺序是:La2O3>Nd2O3>Pr2O3>Sm2O3.     

程序升温还原和定温吸附法研究负载钯催化剂中的金属—载体强相互作用

以不同载体的钯催化剂来研究金属——载体之间的强相互作用(SMSI)。利用程序升温还原法(TPR)和定温吸附(TRS)相结合的技术来研究这些催化剂的还原情况和对氢的吸附情况。发现钯在低于200℃时就被还原。在较高温度下氢从Pd到载体有溢流,高温氢处理也会导致SMSI和熔结现象。这些溢流、熔结和SMSI的程度决定于载体。而SMSI也抑制着Pd对氢的大量吸附。在相同还原条件下,负载Pd催化剂有下列熔结趋势:Pd/C>Pd>TiO_2>Pd/Al_2O_3>Pd/SiO_2。     

以空心SiO2为载体的蛋壳型贵金属Pd催化剂的制备及表征

以空心SiO₂为载体采用浸渍法制备了一系列蛋壳型贵金属Pd催化剂和Ca-Pd 催化剂，应用TEM，XRD和EDS方法表征催化剂。结果表明，贵金属Pd不仅能够负载到空心SiO₂载体上，分散也比较均匀，且粒径较小，Pd/SiO₂催化剂上Pd的粒径约为7 nm，Ca-Pd/SiO₂催化剂上Pd的粒径约为5 nm。在蛋壳型催化剂Pd/SiO₂ 中加入助催化剂Ca能够形成蛋壳型Ca-Pd复合催化剂。空心SiO₂可以作为蛋壳型贵金属Pd催化剂载体。催化活性评价结果表明，蛋壳型复合催化剂Ca-Pd/SiO₂的催化活性和甲醇的选择性较纯Pd催化剂有了较大幅度的提高，其中催化活性提高了7倍。     

不同络合剂对Pd/MWCNTs催化剂的甲酸电催化氧化性能影响

以添加Na2CO3和NH3.H2O为络合剂的微波多元醇法制备碳纳米管载Pd催化剂(Pd/MWCNTs),并考察了络合剂对催化剂甲酸电催化氧化性能的影响。结果表明,NH3.H2O络合剂制备的Pd/MWCNTs催化剂,其Pd晶粒平均粒径最小(5.2 nm),对甲酸氧化的催化活性和稳定性最好。NH3.H2O与PdCl2能形成络合物,可能会促进微波合成中碳纳米管上形成均匀分散且较小粒径的Pd粒子,因此提高了催化剂的甲酸氧化催化性能。     

Effects of baria on propane oxidation activity of Pd/Al2O3 catalyst: Pd–BaO interactio n and reaction routes

The BaO-modified Pd/Al2O3exhibits much better catalytic activity than Pd/Al2O3for C3H8 oxidation both before and after the hydrothermal aging treatment. Further studies ascribe its good activity to the influence of BaO species on the physicochemical characteristics of the catalyst and the reaction routes. Firstly, the BaO species inhibits the phase transformation of alumina, resulting in higher surface area of the catalysts and hereby a better dispersion of Pd. Secondly, the basic nature and electron-withdrawing effect of barium oxide maintain palladium at high oxidation state, which leads to a higher PdO content on surface of the BaO-modified catalyst. Finally, the formation/decomposition of carbonate/bicarbonate species can be promoted by the addition of BaO, which provide extra reaction routes and are important for the deep oxidation of C3H8.