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![一种金属钯纳米材料催化剂及其制备和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/54b3120b366baf1ffc4ffe4733687e21af45ffe2.png)
(10)申请公布号 CN 101972651 A(43)申请公布日 2011.02.16C N 101972651 A*CN101972651A*(21)申请号 201010515058.1(22)申请日 2010.10.20B01J 23/44(2006.01)C07C 209/36(2006.01)C07C 211/51(2006.01)(71)申请人中南民族大学地址430074 湖北省武汉市洪山区民族大道708号(72)发明人杨汉民 李金林(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102代理人张安国(54)发明名称一种金属钯纳米材料催化剂及其制备和应用(57)摘要一种金属钯纳米材料催化剂及其制备和应用。
该催化剂是一种用于催化氢化硝基苯为苯胺的自组装雪花状金属Pd 纳米材料。
制备方法是：将氯化钯溶于盐酸中，充分反应生成钯氯酸水合物胶体溶液；将苯甲醇加入到钯氯酸水合物中制成氯钯酸的苯甲醇溶液；将H 2PdCl 4-苯甲醇溶液，及导向剂PVP-苯甲醇溶液，加入到圆底烧瓶中，再加入苯甲醇作溶剂，再把烧瓶接入到微波炉中，在快速搅拌下快速加热，溶液由棕黄色转变成深棕黑色，即得到PVP 稳定的雪花状金属钯纳米胶体溶液，将该胶体溶液静置得到粘稠的黑色沉淀，洗涤干燥后得自组装雪花状金属Pd 纳米材料。
将该雪花状金属钯纳米材料和硝基苯混合后移入高压反应釜中，通入氢气进行硝基苯的氢化反应制备苯胺，转化率可达100％。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页1.一种用于催化氢化硝基苯为苯胺的金属Pd纳米材料，其特征在于：该金属Pd纳米材料为形貌单一，分散均匀的纯粹金属Pd雪花状纳米颗粒，其雪花状金属Pd纳米颗粒的结构是由平均粒度为12.3nm的Pd纳米颗粒自组装形成的。
2.一种用于催化氢化硝基苯为苯胺的金属Pd纳米材料的制备方法，其特征在于方法步骤依次为：1)、将氯化钯溶于盐酸中，充分反应生成红棕色的钯氯酸水合物胶体溶液；2)、将苯甲醇加入到钯氯酸水合物胶体溶液中制成0.03mol/L的H2PdCl4的苯甲醇溶液；3)、将H2PdCl4-苯甲醇溶液，及导向剂PVP-苯甲醇溶液，加入到圆底烧瓶中，导向剂浓度以PVP单体计为15mmol/LPVP，然后再加入苯甲醇作溶剂，溶剂加入量为H2PdCl4-苯甲醇溶液+导向剂PVP-苯甲醇溶液体积的4-5倍；4)、把烧瓶接入到装有机械搅拌器的微波炉中，在机械搅拌器快速搅拌下快速加热，控制搅拌转速为1300r/min，微波炉总功率为900W，加热功率为100％功率，加热时间150s，反应温度为353K，溶液由棕黄色转变成深棕黑色，即得到PVP稳定的雪花状金属Pd纳米胶体溶液；5)、将金属Pd纳米胶体溶液静置得到粘稠的黑色沉淀，洗涤干燥后，得到用于催化氢化硝基苯为苯胺的自组装雪花状Pd纳米材料。
钯负载泡沫镍电极电化学还原水中三氯乙酸杨海明;赵小彤;安百钢;李莉香;王绍艳;鞠茂伟【摘要】The Pd-loaded Ni foam electrode was prepared by non electro deposition method and characterized by SEM.The electrochemical reduction of acetocaustin was researched using Pd-loaded Ni foam electrode as cathode and platinum wire as anode.The effects of process conditions on acetocaustin degradation were investigated,the kinetic and mechanism of the reaction were discussed.The results showed that:The Pd-loaded Ni foam electrode had high specific area and good hydrogen storage performance;Under the conditions of using 20 mmol/L sodium sulfate as electrolyte,electrolysis temperature 20 ℃,Pd-loading amount 4.5 mg/cm2,constant current 10 mA and electrolysis time 240 min,the acetocaustin degradation rate and the chlorine removal rate were 99.76％and 73.86％ respectively;The electrochemical reduction process of acetocaustin and the concentration change of the residual chlorine atoms on acetocaustin both met the pseudo first order kinetic equation;The dechlorination of acetocaustin took place by removing chlorine atoms one by one.%采用非电沉积法制备了钯负载泡沫镍电极,运用SEM技术对其进行了表征,并以其阴极、铂丝为阳极进行了电化学还原三氯乙酸的研究,考察了工艺条件对三氯乙酸降解效果的影响,并对反应动力学和反应机理和进行了探讨.结果表明:钯负载泡沫镍电极具有较高的比表面积和良好的储氢性能;以20 mmol/L硫酸钠为电解质,在电解温度为20℃、钯负载量为4.5 mg/cm2的条件下恒流(10 mA)电解240 min,三氯乙酸降解率达99.76％,氯原子脱除率达73.86％;三氯乙酸的电化学还原反应过程以及三氯乙酸上未脱除氯原子浓度的变化均符合拟一级反应动力学方程;三氯乙酸在电化学还原过程中逐个脱除氯原子.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】5页(P404-408)【关键词】钯负载;泡沫镍电极;三氯乙酸;脱氯【作者】杨海明;赵小彤;安百钢;李莉香;王绍艳;鞠茂伟【作者单位】辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山114051;国家海洋环境监测中心,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】X703.1三氯乙酸是一种自来水氯气消毒的副产物，同时还见于化工、制药、杀虫剂等行业的生产废水中［1-2］。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811053600.9(22)申请日 2018.09.10(71)申请人 南昌航空大学地址 330063 江西省南昌市丰和南大道696号(72)发明人 杨利明 陈政霖 罗胜联 王爱杰 (74)专利代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109代理人 贾泽纯(51)Int.Cl.C02F 1/467(2006.01)C02F 101/36(2006.01)(54)发明名称一种三维自支撑多孔泡沫镍负载超细钯纳米粒子电极的制备方法及其应用(57)摘要一种三维自支撑多孔泡沫镍负载超细钯纳米粒子电极的制备方法及其应用，它涉及一种钯纳米粒子的复合材料的制备方法及其应用。
本发明是要解决现有的Pd纳米粒子之间形成不稳定的结合，载体的导电性低，现有的制备工艺涉及高温高压极大地限制了复合材料大规模应用的技术问题。
本发明的制备方法如下：一、制备Na 2PdCl 4的水溶液；二、泡沫镍的预处理；三、浸泡。
本发明的三维自支撑多孔泡沫镍负载超细钯纳米粒子电极作为工作电极电催化去除水中的卤代抗生素。
本发明将超细钯纳米粒固定在三维自支撑镍泡沫表面上，通过表面Ni原子与钯盐的简单自发氧化还原反应来实现。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 109052586 A 2018.12.21C N 109052586A1.一种三维自支撑多孔泡沫镍负载超细钯纳米粒子电极的制备方法，其特征在于三维自支撑多孔泡沫镍负载超细钯纳米粒子电极的制备方法的步骤如下：一、制备Na 2PdCl 4的水溶液：将PdCl 2和NaCl溶解于去离子水中，在室温下匀速搅拌12h ～14h，制得浓度为0.08mol/L～0.12mol/L的Na 2PdCl 4水溶液；二、泡沫镍的预处理：将泡沫镍剪裁成尺寸为1cm ×3cm ×2mm～3mm的长方体，然后放入3mol/L的HCl水溶液中浸泡15min～20min除去氧化层，然后用去离子水和乙醇分别超声洗涤3次去除表面的有机物，最后在室温下自然风干；三、浸泡：将步骤二预处理完的泡沫镍浸泡到步骤一的浓度为0.08mol/L～0.12mol/L 的Na 2PdCl 4水溶液中且在室温下浸泡12h～13h，然后用去离子水清洗，得到淡黄褐色的Pd -泡沫镍复合材料。
钯纳米粒子的电化学合成、伏安表征和电催化活性研究的开题报告一、研究背景钯是一种重要的过渡金属元素，具有优异的催化活性和稳定性，广泛应用于化学和能源领域。
近年来，钯纳米粒子作为催化剂在有机合成、氧化还原反应、电化学传感等方面得到了广泛的应用。
由于纳米粒子具有大比表面积、高催化活性和良好的可控性等优点，因此钯纳米粒子的电化学合成、伏安表征和电催化活性研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究目的本研究的主要目的是通过电化学方法合成钯纳米粒子，利用循环伏安、线性扫描伏安和电化学阻抗等技术对其进行表征，探究其电催化活性在氧还原、甲醇氧化等反应中的应用，为钯纳米粒子的应用提供一定的理论基础和实际应用价值。
三、研究内容和方法1. 钯纳米粒子的电化学合成方法：采用电沉积和电还原等方法在电极表面制备钯纳米粒子。
2. 钯纳米粒子的伏安表征：采用循环伏安、线性扫描伏安等电化学技术对合成的钯纳米粒子进行表征，分析其电化学性能和特征。
3. 钯纳米粒子的电催化活性研究：将合成的钯纳米粒子应用于氧还原、甲醇氧化等反应中，测量其电催化活性和稳定性。
四、预期结果1. 成功合成具有一定粒径和形貌的钯纳米粒子。
2. 结合循环伏安、线性扫描伏安等技术对钯纳米粒子进行表征，分析其电化学性能和表面特征。
3. 测量钯纳米粒子在氧还原、甲醇氧化等反应中的电催化活性和稳定性。
五、意义和价值本研究对钯纳米粒子的电化学合成、伏安表征和电催化活性研究具有一定的理论意义和实际应用价值。
研究成果可为钯纳米粒子的制备和应用提供指导，有望将其应用于环境污染治理、新能源开发等领域。
学校代号 10532 学号 S1503W0290 分类号 X703 密级工程硕士学位论文基于表面活性剂诱导合成PdNPs催化还原水体微污染物4-氯苯酚（4-CP）的机理研究学位申请人姓名：杨湛培养单位：环境科学与工程学院导师姓名及职称：黄彬彬副教授张志波高级工程师学科专业：环境工程研究方向：水体微污染物的控制技术及原理论文提交日期： 2018年05月23日学校代号： 10532学号： S1503W0290密级：湖南大学工程硕士学位论文基于表面活性剂诱导合成PdNPs催化还原水体微污染物4-氯苯酚（4-CP）的机理研究学位申请人姓名：杨湛导师姓名及职称：黄彬彬副教授张志波高级工程师培养单位：环境科学与工程学院专业名称：环境工程论文提交日期： 2018年05月23日论文答辩日期： 2018年06月03日答辩委员会主席：翟云波教授Surfactant-Directed Assembly Synthesis of Pd Nanoparticls as Nanoreactor for Effective decholorination of 4-CP in water.ByYang ZhanB.E.( Hunan University) 2015A thesis submitted in partial satisfaction of therequirements for the degree ofMaster of EngineeringinEnvironmental Engineeringin theGraduate schoolofHunan UniversitySupervisorProfessor Huang BinBinSenior Engineer Zhang ZhiBoMay 2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
镍、钯催化剂的合成及其应用的开题报告
一、研究背景
催化剂是许多化学反应的关键因素，其中，镍、钯催化剂在有机合
成领域得到了广泛的应用，具有高效、选择性和经济性等优点。
比如，
在Cross-Coupling反应中，钯催化剂已经成为该反应的代表性催化剂之一。
此外，在还原反应、氢化反应、加氢裂解、H/D交换反应等反应中，镍、钯催化剂也拥有重要的地位。
二、研究内容
本研究将通过合成镍、钯催化剂，并运用于若干有机反应中，从而
考察其应用性能。
1.合成镍、钯催化剂
本研究将采用常规的还原法、置换法等制备常见的镍、钯催化剂。
其中包括：
(1)Pd/C-促进剂催化剂
(2)Ni-CeO2催化剂
(3)Pd(OAc)2-脲催化剂
2.应用催化剂进行有机反应
本研究将选择若干典型的有机反应，运用合成的镍、钯催化剂进行
催化反应，观察反应效果。
(1)Cross-Coupling反应
使用Pd/C-促进剂催化剂，将芳香卤化物与芳烃偶联反应。
(2)还原反应
使用Ni-CeO2催化剂，将苯并酚亚甲基羧酸酯进行催化还原反应。
(3)加氢裂解反应
使用Pd(OAc)2-脲催化剂，将1-苯基-1-丙烯进行加氢裂解反应。
三、研究意义
本研究将合成镍、钯催化剂，并将其应用于有机反应中，考察其催化性能和应用效果，为有机合成领域的研究提供实用的参考和指导。
同时，也为催化剂的开发和优化提供参考依据。
《镍铁基催化剂的制备及其电催化水分解性能的研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长和环境污染的加剧，寻找高效、环保的能源转换和储存技术已成为科研领域的重要课题。
其中，电催化水分解制氢因其高效、环保的特点受到了广泛关注。
然而，高效电催化水分解的核心问题在于寻找和制备高性能的催化剂。
近年来，镍铁基催化剂因其在电催化水分解方面的卓越性能引起了广大科研人员的兴趣。
本文着重研究了镍铁基催化剂的制备及其电催化水分解性能。
二、镍铁基催化剂的制备（一）实验材料及设备实验所用药品主要包括硫酸镍、硫酸亚铁等，设备包括磁力搅拌器、电热鼓风干燥箱、马弗炉等。
（二）制备方法本文采用共沉淀法制备了镍铁基催化剂。
具体步骤如下：首先将适量的硫酸镍和硫酸亚铁溶液混合，调节pH值后加入共沉淀剂，形成沉淀物；然后将沉淀物进行离心洗涤、干燥、煅烧等处理，最终得到镍铁基催化剂。
三、电催化水分解性能研究（一）实验方法采用三电极体系进行电催化水分解实验，以制备的镍铁基催化剂为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极。
在电解液中施加一定的电压，记录电流变化情况，通过电流-时间曲线分析催化剂的电催化性能。
（二）实验结果及分析通过实验发现，制备的镍铁基催化剂在电催化水分解过程中表现出优异的性能。
在相同条件下，其电流密度明显高于其他类型的催化剂，说明该催化剂具有良好的催化活性。
此外，我们还对催化剂的稳定性进行了研究，发现其具有较高的稳定性，能够持续进行电催化水分解反应。
（三）电催化性能提升的策略为了提高镍铁基催化剂的电催化性能，我们采取了以下策略：首先，通过调整催化剂的组成比例和晶体结构来优化其物理化学性质；其次，采用高温煅烧等方法提高催化剂的比表面积和活性位点数量；最后，通过掺杂其他元素来改善催化剂的电子结构，从而提高其催化活性。
这些策略均取得了显著的效果，进一步提高了镍铁基催化剂的电催化性能。
四、结论本文研究了镍铁基催化剂的制备及其电催化水分解性能。
有色金属（冶炼部分）２００７年５期·４１－温４５℃．５ｒａｉｎ后取出。
为了使泡沫材料内部能除油溶液充分接触，应用玻璃棒不断挤压泡沫材料。
最后用蒸馏水进行清洗泡沫。
２．１．２粗化粗化就是将除油后的泡沫材料放人粗化液中打开泡沫基体的盲｝Ｌ，并在其表面形成亲水基团，同时使其表面的粗糙度增加，以利于下一步处理。
粗化液的主要组成为硫酸和三氧化铬，粗化温度３７。
Ｃ，粗化时间５ｒａｉｎ。
粗化过程中，在泡沫材料表面有少量的气泡产生，且泡沫材料有一点变红，这是由于粗化液与泡沫基体材料发生了反应，使泡沫材料表面被氧化，达到表面粗糙化的处理的目的。
２．１．２敏化敏化是在泡沫材料表面吸附一层具有还原性的金属离子——亚锡离子（Ｓｎ”），这是泡沫材料电镀成败的关键因素之一。
敏化液的主要成分是氯化亚锡和盐酸。
敏化温度４５℃，敏化时间５ｒａｉｎ。
敏化过程中，应加入锡粒，可适当地抑制氯化亚锡的水解及Ｓｎ＂＋氧化成ｓｎ“。
泡沫材料表面生成一层乳白色的乳状物质ｓｎ（ＯＨ）ｃ１，它使泡沫基体上形成一层均匀的吸附膜，是决定化学镀的关键，所以要注意敏化完毕时泡沫材料表面有无白色乳状物质产生。
２，１’３活化活化是在基体表面形成具有催化作用的金属层，活化液中的氯化钯为自制。
活化操作为：敏化过后将泡沫材料于３７℃下放人活化液中，５ｒａｉｎ后取出。
活化过程中，泡沫材料表面有小气泡产生，且黄色的活化液中有黑色物质生成，其为金属钯。
２．１．４解胶经活化后的泡沫材料用１０％的盐酸溶液清洗ｌｒａｉｎ就可以解胶，其目的是为了除去覆盖在Ｐｄ表面的凝胶层，使Ｐｄ原子露于表面．起催化作用。
２．２化学镀镍在具有催化活性的泡沫表面上，利用还原反应，在泡沫表面沉积一层金属镍，使其具有导电性，可以进一步电镀。
化学镀镍的条件为（ｇ／Ｌ）：硫酸镍８０，次亚磷酸钠２４，醋酸钠１２，硼酸８，氯化铵６。
将预处理的泡沫基体材料放入化学镀镍溶液中，泡沫表面有气泡产生，３０ｍｉｎ以后，泡沫材料表面的气泡产生明显减少，将其取出，表面上生成了一层薄的金属镍，用蒸馏水清洗备用。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610442802.7(22)申请日 2016.06.20(71)申请人 中国科学院金属研究所地址 110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人 李琦 杨炜沂 丁亚军 孙武珠 (74)专利代理机构 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002代理人 许宗富 周秀梅(51)Int.Cl.B01J 23/50(2006.01)B82Y 30/00(2011.01)C02F 1/70(2006.01)(54)发明名称一种催化还原水中硝酸根的纳米钯银合金催化材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种催化还原水中硝酸根的纳米钯银合金催化材料及其制备方法和应用，属于环境保护技术和纳米材料制备技术领域。
采用表面改性结合顺序连续还原的技术手段，将银元素成功引入到钯纳米颗粒中，实现了尺寸在2-5nm的钯银合金纳米颗粒在氨基改性氧化硅载体上的均匀负载。
在甲酸作为还原剂的条件下，钯银合金纳米催化材料能够很好地分解甲酸产生原位氢源和缓冲剂二氧化碳，进而提高了催化还原硝酸根的反应速率和选择性，从而解决常用的氢气还原过程中氢气泄露、对反应设备要求高等问题，特别是传统单元催化材料选择性差的难题。
权利要求书2页 说明书5页 附图3页CN 107519868 A 2017.12.29C N 107519868A1.一种催化还原水中硝酸根的纳米钯银合金催化材料，其特征在于：该催化材料是由贵金属钯、银和氨基改性的氧化硅组成；其中：钯和银是以钯银合金形式存在，所述钯银合金均匀负载于氨基改性的氧化硅载体上。
2.根据权利要求1所述的催化还原水中硝酸根的纳米钯银合金催化材料，其特征在于：所述钯银合金的颗粒尺寸为2-5nm。
3.根据权利要求1所述的催化还原水中硝酸根的纳米钯银合金催化材料，其特征在于：该催化材料中，钯的重量百分含量为0.1-1.5％，银的重量百分含量为0.1-3％。
钯负载泡沫镍电极电化学还原三氯乙酸的影响因素荣文娜;赵晨;赵小彤;杨海明【摘要】采用非电沉积法制备的钯负载泡沫镍电极作为阴极,直径0.6 mm的铂丝作为阳极,对三氯乙酸进行恒电流电化学还原脱氯研究.考察了初始物不同浓度,pH 值和钯负载泡沫镍电极片三个因素对三氯乙酸降解反应的影响,并采用扫描电镜(SEM)方法对制备的钯负载泡沫镍电极进行了表征.实验中发现不同条件下三氯乙酸的还原去除率均可达到90%以上.当反应条件为20 mmol/L硫酸钠为电解质,钯负载量4.5 mg/cm2,温度为20℃,10 mA恒电流电解240 min时,初始浓度为9 mg/L,pH=2.5时三氯乙酸降解率达99.6%,其效果最佳.【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2017(040)004【总页数】5页(P265-269)【关键词】三氯乙酸;钯负载;泡沫镍;电还原【作者】荣文娜;赵晨;赵小彤;杨海明【作者单位】辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山 114051【正文语种】中文【中图分类】X703.1三氯乙酸是一类普遍存在且致癌性强的水中氯化消毒副产物，由于该类物质具有难挥发性、亲水性强，具有quot;三致quot;（致癌、致畸、致突变）作用，对人们的身体健康危害大［1］。
而以往的研究主要针对氯代芳香烃和氯代烷烃的降解，对链状氯代有机酸的降解研究较少。
因此，开展降解三氯乙酸的研究具有重要意义。
相比较于其他还原技术，电化学还原法具有明显的优势。
电化学还原法被称为环境友好型技术，在反应过程中持续产生还原性物质，不存在还原剂随反应时间而减小的问题，且反应条件温和二次污染小，反应操作简单，具有较好的应用前景［2-8］。
本研究采用钯负载泡沫镍作为阴极，进行电化学还原三氯乙酸的研究，主要考察不同三氯乙酸浓度、pH值和钯负载泡沫镍电极片稳定性（重复使用次数）对降解三氯乙酸的影响因素研究。
泡沫镍负载钯催化剂制备及其香草醛催化加氢研究崔治清;毕挺【摘要】利用贵金属钯前躯体的原位置换反应制备了Pd/Ni催化剂,其中Pd均匀负载于泡沫镍表面.实验以香草醛选择性加氢为反应模型,催化测试显示,Pd/Ni具有良好的催化活性、选择性及稳定性.经过5 h的催化反应,超过95％的产物为香草醇,且6次循环反应后,Pd/Ni催化剂仍然具有良好的催化活性和选择性.通过测试表征表明,该催化剂的结构和物相并未发生改变,且贵金属钯流失少,并易于从反应体系中分离.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)012【总页数】3页(P2678-2680)【关键词】泡沫镍负载钯;Pd/Ni催化剂;催化加氢;香草醛【作者】崔治清;毕挺【作者单位】安徽师范大学化学与材料科学学院,安徽芜湖 241002;安徽师范大学化学与材料科学学院,安徽芜湖 241002【正文语种】中文【中图分类】TQ032工业催化剂必须易于从反应体系中分离，且具有较高的催化活性[1]，负载型钯催化剂在催化加氢领域已得到广泛的研究和应用[2-5]。
目前作为钯催化剂的载体材料很多[6-9]，其中具有三维立体结构的海绵状泡沫镍由于其独特的立体结构，有利于反应物在其中自由扩散，已在催化及电极材料的研究中得到广泛的关注[10-11]。
同时，活性组分在载体材料上的分散性和稳定性对催化剂的影响是至关重要的[12-13]。
本文以原位置换的方式，制备稳定性较好钯/镍(Pd/Ni)为催化剂，研究其在生物质典型化合物香草醛进行选择性加氢的性能。
1 实验部分1.1 试剂与仪器氯化钙、乙酸乙酯、香草醛、氯钯酸、泡沫镍、氢氧化钠、盐酸均为分析纯。
EA2004A型X射线粉末衍射仪(XRD)；Hitachi S4800扫描电子显微镜(SEM)；5300 DV型电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测试；GC1100型气相色谱仪。
1.2 Pd/Ni催化剂制备将100 mL去离子水装入反应器中，加入2.5 g泡沫镍，将温度调控在50 ℃，并开始剧烈搅拌。
钯镍催化剂什么是钯镍催化剂？钯镍催化剂是一种由钯和镍组成的混合金属催化剂。
它们被广泛应用于有机合成和化学工业中，以促进各种有机反应。
这种催化剂通常具有高效性、选择性和稳定性，因此在许多领域都是首选的催化剂。
钯镍催化剂的制备方法钯镍催化剂的制备方法主要包括物理方法、化学还原法、共沉淀法和电沉积法等。
物理方法：物理方法制备的钯镍催化剂通常是通过机械混合或共熔法将两种金属混合在一起得到的。
这种方法制备的钯镍催化剂通常具有较大的粒径和较低的比表面积，因此其活性较低。
化学还原法：该方法利用还原剂将金属离子还原为金属颗粒。
该方法制备的钯镍催化剂具有较高比表面积和活性，但也存在一些缺点，如容易受到氧气影响而失活等。
共沉淀法：该方法通过将两种金属的盐溶液混合并加入沉淀剂，使金属离子同时沉淀而得到。
该方法制备的钯镍催化剂具有较高比表面积和活性，并且较为稳定。
电沉积法：该方法利用电化学原理将金属离子还原成金属颗粒。
该方法制备的钯镍催化剂具有高比表面积和活性，并且可以控制颗粒大小和形状。
钯镍催化剂在有机合成中的应用1. 氢化反应钯镍催化剂广泛应用于氢化反应中，如芳香族、脂肪族和不饱和烃等的加氢反应。
它们通常具有高效性、选择性和稳定性，可以实现各种不同类型的氢化反应。
2. 羰基化反应钯镍催化剂还可用于羰基化反应中，如醛或酮与甲醇或乙醇等进行反应。
这种反应通常需要在碱性条件下进行，以促进羰基与甲醇或乙醇之间的缩合反应。
3. 烷基化反应通过使用钯镍催化剂，可以将芳香族化合物与烷基卤化物反应，生成烷基化产物。
这种反应通常需要在碱性条件下进行，以促进卤代烷基与芳香族化合物之间的反应。
4. 烯烃加成反应钯镍催化剂还可用于烯烃加成反应中，如环氧乙烷与丁二酸酐的加成反应。
这种反应通常需要在碱性条件下进行，以促进环氧乙烷与丁二酸酐之间的缩合反应。
总结钯镍催化剂是一种广泛应用于有机合成和化学工业中的混合金属催化剂。
它们具有高效性、选择性和稳定性，并且可以实现各种不同类型的有机反应。
硕士学位论文钯/泡沫镍电极制备及其电催化还原水中氯酚的研究PREPARATION OF PALLADIUMMODIFIED NICKEL FOAM ELECTRODE AND ITS APPLICATION TO CHLOROPHENOLS COMPOUNDS ELECTROCATALYTICHYDRODECHLORINATIONIN AQUEOUS SOLUTIONS王执伟2010年6月国内图书分类号：X703.1 学校代码：10213国际图书分类号：UDC624 密级：公开工学硕士学位论文钯/泡沫镍电极制备及其电催化还原水中氯酚的研究硕士研究生：王执伟导师：刘惠玲教授申请学位：工学硕士学科：环境科学与工程所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified Index: X703.1U.D.C: UDC624Dissertation for the Master Degree in Engineering PREPARATION OF PALLADIUMMODIFIED NICKEL FOAM ELECTRODE AND ITS APPLICATION TO CHLOROPHENOLS COMPOUNDS ELECTROCATALYTICHYDRODECHLORINATIONIN AQUEOUS SOLUTIONSCandidate：Wang ZhiweiSupervisor：Prof. Liu HuilingAcademic Degree Applied for：Master of EngineeringSpeciality：Environmental Science and EngineeringAffiliation：School of Municipal and Environmental EngineeringDate of Defence：June, 2010Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要氯酚类化合物具有致癌、致畸、致突变效应，毒性大，难生物降解，在环境中降解周期长，给自然环境造成了很大危害，被许多国家视为优先控制污染物。
近年来，电催化还原法处理氯酚类化合物因具有高度灵活性、易于控制、成本小、不产生二次污染等优点，引起了研究者的广泛重视。
本文以钯/泡沫镍电极为电还原阴极，以对氯苯酚、2,4-二氯酚为目标物，研究电极的制备工艺及氯酚类化合物脱氯反应的影响因素。
本文采用恒电流沉积法，从沉积电流、沉积温度、氯化钯沉积液浓度、沉积时间四个方面考察对电极脱氯性能的影响，优化钯/泡沫镍电极的制备工艺条件。
脱氯实验表明随着沉积电流的增加，电极的脱氯性能先增加后减小；随着沉积温度的升高，电极的脱氯性能变化不大；随着氯化钯沉积液浓度的升高，电极的脱氯性能增强；随着沉积时间的延长，电极脱氯性能出现波动现象。
在综合考虑电极的脱氯性能、成本、能耗等方面得出最佳的钯/泡沫镍电极制备工艺条件为：沉积电流为6mA、沉积温度为40℃、氯化钯沉积液浓度为1mmol/L、沉积时间为120min(沉积至溶液为无色)，并且在该条件下所制备的电极具有良好的脱氯稳定性和重复使用性。
借助X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)等表征手段对电极的元素组成及价态、表面形貌、晶体结构进行分析，实验结果表明，在最佳制备条件下所得的钯/泡沫镍电极确实有钯颗粒负载，并且在基体表面分布均匀，粒径较小，结构紧密，比表面积较大，具有一定空间延伸性。
以对氯苯酚、2,4-二氯酚为目标物，从目标物的初始浓度、工作电流、溶液温度三方面探讨最佳脱氯条件。
在综合考虑目标物的去除率及电流效率得出最佳脱氯条件为：对氯苯酚的初始浓度为1.0mmol/L、工作电流为5mA、溶液温度为50°C，在此条件下，电化学还原脱氯80min对氯苯酚的去除率即可达到100%；2,4-二氯酚的初始浓度为0.5mmol/L、工作电流为5mA、溶液温度为40°C，在这样的脱氯条件下，反应180min，2,4-二氯酚的去除率可达62.6%。
动力学研究表明在最佳脱氯条件下，对氯苯酚和2,4-二氯酚的电催化还原反应均符合准一级反应动力学过程。
关键词：电催化还原脱氯；恒电流电沉积法；钯/泡沫镍电极；对氯苯酚；2,4-二氯酚哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractChlorophenols compounds with great toxicity are carcinogenic, teratogenic, mutagenic, and difficult to be biodegraded. Their degradation period in the environment is long, and they have caused great damage to the natural environment. So chlorophenols compounds have been listed as priority control of pollutants by many countries. In recent years, more and more investigators have paid attentions to the electrocatalytic hydrodechlorination to deal with chlorophenols compounds, because this method has many advantages such as high flexibility, easy to control, low cost, non-secondary pollution and so on. In this article, palladium-modified nickel foam electrodes were prepared and used as cathode to degrade 4-chlorophenol and 2,4-dichlorophenol. Preparation conditions of electrodes and the influencing factors of disposing chlorophenols compounds were investigated.The preparation technology of the palladium-modified nickel foam electrodes, using the method of constant current electrodeposition, had been optimized in this paper. The preparation conditions, including the deposition current, the deposition temperature, the deposition time and the concentration of PdCl2 solution, were investigated. Experimental results showed that along with the increase of the deposition current, the dechlorination property of Pd/Ni-foam electrode rose firstly, then droped. The increase of deposition temperature could not bring about bigger influence on the dechlorination property. With rising of the concentration of PdCl2 solution, the property got better, but fluctuated with the extension of deposition time. Considering the dechlorination property of electrodes, cost and energy consumption, the best preparation technology conditions were 6mA(deposition current), 40℃(deposition temperature), 1.0mmol/L(concentration of PdCl2), 120min(deposits time, until the yellow PdCl2 solution turned colorless) and the Pd/Ni-foam electrode had good stability and reusability.Some modern physical methods, such as X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), scanning electron microscope(SEM), X-ray diffraction(XRD) and so on, were used to characterize the elements and valence, surface morphology and crystal structure of the Pd/Ni-foam electrode. The results indicate that Pd particle had loaded on the surface of Ni-foam substrate and presented micro sizes, uniform distribution, close structure, large specific surface area, and certain space extensibility at the best preparation condition.The effects of initial concentration, current intensity and temperature on the hydrodechlorination of 4-chlorophenol and 2,4-dichlorophenol were examined in the哈尔滨工业大学工学硕士学位论文aqueous. Relatively high initial concentration(1mmol/L), moderate current intensity (5mA), and temperature(50℃) were beneficial to improve the hydrodechlorination of 4-chlorophenol in consideration of the removal rate and current efficiency. Under the optimized conditions, 1mmol/L of 4-chlorophenol could be removed rapidly with the rate of 100% after 80min electrolysis. For 2,4-dichlorophenol, the optimized conditions were 0.5mmol/L, 5mA and 40°C, the removal rate reached 62.6% after 180min electrolysis. The degradation of 4-chlorophenol and 2,4-dichlorophenol on Pd/Ni-foam electrode is in good agreement with the fisrt-odrer reaction kinetics equation.Keywords: Electrocatalytic hydrodechlorination; constant current electrodeposition;Pd/foam-Ni electrode; 4-chlorophenol; 2,4-dichlorophenol哈尔滨工业大学工学硕士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 氯酚的来源及危害 (1)1.3 氯酚类化合物的主要处理方法 (2)1.3.1 物化法 (2)1.3.2 生化法 (3)1.3.3 化学法 (4)1.4 氯酚的电化学处理技术 (5)1.4.1 电化学处理技术概述 (5)1.4.2 电还原过程原理 (6)1.4.3 电还原研究现状 (7)1.5 电催化还原脱氯研究面临的问题 (10)1.6 课题的目的和意义 (10)1.6.1 研究目的 (10)1.6.2 研究意义 (11)1.7 课题主要研究内容 (11)第2章实验材料与分析方法 (12)2.1 实验材料及试剂 (12)2.2 实验仪器 (12)2.3 实验方法 (13)2.3.1 电极的制备 (13)2.3.2 脱氯实验 (14)2.4 分析方法 (15)2.4.1 产物测定 (15)2.4.2电极的表征 (19)第3章钯/泡沫镍电极的制备及表征 (21)3.1 电极制备条件的优化 (22)哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3.1.1 沉积电流对电极催化还原性能的影响研究 (22)3.1.2 沉积温度对电极催化还原性能的影响研究 (23)3.1.3 载钯量对电极催化还原性能的影响研究 (24)3.2 钯/泡沫镍电极性能表征 (26)3.2.1 Pd/foam-Ni电极的元素组成与价态表征 (26)3.2.2 Pd/foam-Ni电极的表面形貌表征 (27)3.2.3 Pd/foam-Ni电极的晶体结构表征 (31)3.3 电极的稳定性 (33)3.4 本章小结 (34)第4章对氯苯酚电催化还原脱氯的研究 (36)4.1 对氯苯酚初始浓度对脱氯效果的影响研究 (36)4.2 工作电流对脱氯效果的影响研究 (39)4.3 溶液温度对脱氯效果的影响研究 (42)4.4 最佳脱氯条件下电催化脱氯降解动力学研究 (43)4.5 本章小结 (44)第5章 2,4-二氯酚电催化还原脱氯的研究 (46)5.1 2,4-二氯酚初始浓度对脱氯效果的影响研究 (46)5.2 工作电流对脱氯效果的影响研究 (49)5.3 溶液温度对脱氯效果的影响研究 (51)5.4 最佳脱氯条件下电催化脱氯降解动力学研究 (53)5.5 本章小结 (53)结论 (55)参考文献 (56)攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 (63)哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明 (64)哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书 (64)致谢 (65)哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第1章绪论1.1 课题研究背景在世界经济飞速发展的今天，人类在追求最大经济效益的同时，对环境的污染和生态环境的破坏也越来越严重，直接威胁着人类的生存和发展[1]。
