贵金属Pd-Al2O3、Pt-Al2O3催化剂的合成及其催化性能的研究

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贵金属催化剂一般用于各种工业催化反应,尤其是被广泛用于化工、石油、医药及新能源、汽车尾气净化、天然气催化燃烧等领域,但是,由于贵金属的资源稀少,从而大大限制了其广泛应用。因此,在确保具有高的催化活性的前提下,如何降低催化剂的成本成了在贵金属催化的研究热点。本文主要研究低负载量的钯催化剂、铂催化剂的合成方法,以及在芳香族硝基化合物加氢反应中的应用。本工作用浸渍法制备一系列的用于合成6-氯-3-氨基甲苯-4-磺酸以及苯胺的氧化铝负载的Pd、Pt催化剂,考察了工艺操作条件对加氢转化率和选择性的影响,并初步考察了脱氯机理以及抑制脱氯的方法。研究表明,钯催化剂用于6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸液相加氢合成6-氯-3-氨基甲苯-4-磺酸的最优工艺条件为:在反应温度-100oC,氢气压力-3MPa,反应时间-2h,催化剂重量百分比-0.2%下,6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸转化率-95.35%,产物溶液pH值-6.45,接近中性。本论文还初步考察了在加氢还原6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸时,抑制脱氯的各种因素,结果表明,吗啡啉对脱氯的抑制效果最显著,为大型反应器(涓流床)考察铂催化剂起了积极的指导作用。本工作还研究了成型氧化铝负载的铂催化剂用于合成6-氯-3-氨基甲苯-4-磺酸以及合成苯胺中的应用,反应在涓流床反应器中进行,结果表明:铂-氧化铝催化剂在这两种反应中的催化活性都非常高,而且催化剂的稳定性也非常好。钯催化剂和铂催化剂合成6-氯-3-氨基甲苯-4-磺酸的研究表明,这两种催化剂催化加氢合成CLT酸的性能较好,成本较低,可以满足工业催化剂的要求。
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