钯炭催化剂的研究进展 (1)
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钯碳催化剂的主要用途1. 引言钯碳催化剂是一种常用的催化剂,由负载了钯(Pd)金属颗粒的活性炭组成。
它在多个领域有着广泛的应用,包括有机合成、环境保护、能源转换等。
本文将对钯碳催化剂的主要用途进行详细介绍。
2. 有机合成中的应用钯碳催化剂在有机合成中扮演着重要的角色。
它在各种反应中可用作催化剂和催化载体,有效促进反应的进行。
下面将介绍几个有机合成中常见的应用。
2.1 氢化反应钯碳催化剂在氢化反应中被广泛使用。
氢化是一种将不饱和化合物还原为饱和化合物的重要反应。
钯碳催化剂作为催化剂,能够有效催化氢气与不饱和化合物的反应,使其发生氢化反应,得到目标化合物。
这种反应广泛用于有机合成中,尤其是药物合成中。
2.2 歧化反应另一个重要的应用是钯碳催化剂在歧化反应中的应用。
歧化反应是将一个分子转化为两个或多个不同的产物的反应。
钯碳催化剂可以在歧化反应中作为催化剂,促进反应的进行。
这种反应广泛用于制备复杂化合物以及天然产物的合成中。
2.3 跨偶联反应跨偶联反应是一种将两个不同的有机分子通过形成化学键连接起来的反应。
钯碳催化剂在跨偶联反应中被广泛使用。
它能够催化芳香化合物和有机卤化物之间的偶联反应,产生非常有用的芳香化合物。
这种反应在药物合成和化学材料领域有着重要的应用。
3. 环境保护中的应用钯碳催化剂在环境保护领域中也有着重要的应用。
下面将介绍几个典型的环境保护中的应用。
3.1 废水处理钯碳催化剂可以催化废水中的有机物氧化降解。
它能够将有机废水中的有害物质转化为无害物质,从而达到净化废水的目的。
这种方法具有高效、环保、经济的特点,被广泛应用于工业废水处理中。
3.2 大气污染治理钯碳催化剂也可以被用于大气污染治理中。
例如,它可以催化一氧化碳(CO)的氧化反应,将有害的一氧化碳转化为二氧化碳(CO2)。
这种方法可以用于净化汽车尾气和工业废气,降低环境中有害气体的浓度。
4. 能源转换中的应用钯碳催化剂在能源转换中也有着重要的应用。
钯催化构筑天然产物【摘要】过渡金属钯在金属有机化学方面具有丰富的反应性, 用作催化剂具有高效率、用量少、选择性高等优点, 钯催化剂在有机合成中的应用有着举足轻重的地位, 由于钯催化剂的新应用, 有机合成领域出现了很多新的合成工艺、合成产物等[1]。
本文在查阅文献的基础上,对钯催化C-C, C-N键偶联构筑天然产物进行了概述。
【关键词】钯催化C-C, C-N键偶联1.钯催化C-C偶联构筑天然产物钯催化的交叉偶联反应金属钯催化的交叉偶联反应是最有效的形成C-C键的方法之一。
经过30多年来的发展,已经实现了各种卤代芳烃及酚类衍生物与各种有机金属试剂及不饱和烃类化合物的交叉偶联反应,如Heck偶联反应,Negishi偶联反应,Stille偶联反应,Kumada偶联反应,Ullmann 偶联反应,以及Suzuki-Miyaura偶联反应。
这类偶联反应已广泛应用于天然产物、生理活性化合物以及有机电子材料的合成中,并已实现了产业化应用。
基于该方法学在有机合成及材料合成领域的杰出贡献,Heck,Suzuki和Negish等三位科学家获得了2010年诺贝尔化学奖。
虽然金属钯催化的交叉偶联反应得到了蓬勃的发展,但在提高催化反应的催化活性、降低催化剂用量、实现温和的反应条件、扩大反应原料的适用性等方面仍是具有挑战性的研究课题。
1.1.1 Mizoroki-Heck反应Mizoroki和Heck分别于1971和1972年发现了一类重要的形成与不饱和双键相连新的C-C 键的反应,故称作Mizoroki-Heck反应。
此类反应在过去的40多年中已经逐渐发展成为一种应用日益广泛的有机合成方法,Heck反应机理如下(Scheme 1)。
Mizoroki-Heck反应是合成具有各种取代基的不饱和化合物最为有效的方法之一。
由于它具有广泛的底物适用性和对许多官能团有好的兼容性,因此,被广泛的应用于新药合成、染料以及有机发光料等领域。
从废钯炭催化剂中回收钯的焚烧过程研究
朱水清;顾佳明;龚伟勇
【期刊名称】《有色金属工程》
【年(卷),期】2002(054)0z1
【摘要】研究钯炭催化剂焚烧过程对钯回收率的影响.试验结果表明,废钯炭催化剂的量比新鲜催化剂少得多,11.5t钯炭催化剂损失达29.9kg.含水率40%废钯炭催化剂,以60和40m3/h*m2空气流量焚烧,钯的回收率分别大于96%和97%.焚烧渣中部分钯在高温下被氧化,必须还原后才能溶解.用工业纯氧焚烧,钯回收率较低的主要原因是烧渣与焚烧炉体粘结造成出料不完全所致.
【总页数】4页(P160-163)
【作者】朱水清;顾佳明;龚伟勇
【作者单位】中国石化上海石油化工股份公司科技开发公司催化剂分公司,上海,200540;中国石化上海石油化工股份公司科技开发公司催化剂分公司,上
海,200540;中国石化上海石油化工股份公司科技开发公司催化剂分公司,上
海,200540
【正文语种】中文
【中图分类】TF836;X78;TF046.2
【相关文献】
1.从废钯/炭催化剂中回收金属钯 [J], 赵卫星;王小东;方绪毅;温普红
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3.含钯废活性炭催化剂中金属钯的回收 [J], 张保明
4.废炭基钯催化剂中钯的绿色回收工艺研究 [J], 黄庆;郁丰善;顾卫华;王临才;丁国栋;李永敏
5.从废钯-炭催化剂中回收氯化钯 [J], 曹善文
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提高钯炭催化剂催化活性的方法2016-07-19 13:55来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部活性炭改性形状钯炭催化剂是将金属钯负载到活性炭里形成负载型加氢精制催化剂,用于精制处理对苯二甲酸原料,生产精制对苯二甲酸。
钯炭催化剂催化活性高、选择性好,在石油化工、制药、精细化工和有机合成中占有举足轻重的地位。
自从1872 年发现钯炭对苯环上的硝基加氢还原反应具有催化作用以外来,钯炭催化剂加氢以其流程简、转化率高、产率高和三废少等优点,引起国内外极大的关注。
在现今炼油、制药、石油化工等工业催化反应中,有很多的钯催化反应,尤其是氢化反应中的选择加氢,以及氧化反应中选择氧化生产乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲醛均广泛采用钯催化剂;另外,对石油重整反应,钯也是常选取的催化剂组分之一,但是当时的钯炭催化剂仍然存在诸多缺陷,例如,受产品比表面积不均匀、孔结构的孔径比较小、表面化学性质不稳定等的影响,钯炭催化剂的反应活力不能充分发挥出来。
正对上述问题,对钯炭催化剂做出了相关改进,其制备方法如下:(1)取花生壳用清水洗净,放入容器中,向其中加入质量分数为6 ~ 11%的氢氧化钠溶液淹没花生壳5 ~ 6cm,再分别加入花生壳质量0.15 ~ 0.25%的松香酸钠,花生壳质量0.1 ~ 0.3%的铬酸钠以及氢氧化钠溶液体积22 ~ 32%的甲基二乙醇胺,搅拌加热1 ~ 2h,温度设定为85 ~ 95℃,转速设定为350 ~ 450r/min ;(2)待上述加热结束后,趁热过滤,将所得的花生壳放入挤压机中挤压成块,然后将其放入炭化炉中1 ~ 3h,温度设定为750 ~ 850℃,待炭化结束后,将炭化块冷却至室温,放入粉碎机中,粉碎成95 ~ 115 目颗粒;(3)将粉碎后的颗粒放入容器中,加入蛋清浸泡颗粒,充分搅拌均匀,之后取颗粒质量5 ~ 10%的木瓜蛋白酶,调节温度为35 ~ 50℃,使用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液调节pH 为7 ~ 7.5,搅拌1 ~ 2h ;(4)待上述搅拌结束后,按氯化钯及氢氧化钠摩尔比1:2,取氯化钯及质量分数为70%的氢氧化钠溶液加入上述容器中,搅拌至无沉淀产生,之后继续搅拌,至沉淀消失,然后过滤,取颗粒物;(5)将上述取得的颗粒物放入容器中,向其中加入羊的瘤胃液浸泡颗粒物,再向其中加入牛肉膏,加入量为颗粒物质量的10 ~ 15%,调至温度30 ~ 35℃,密封搅拌1 ~ 2 天;(6)待上述搅拌结束后,将上述容器中的混合物放入离心机中,在转速10000 ~15000r/min 下离心分离15 ~ 20min,取离心后固体,之后将所得的固体放入容器中,向其中加入甲醛浸泡固体,充分搅拌35 ~ 60min,再静置1 ~ 2h 后过滤,将所得的过滤物放入烘箱中烘干,即可。
山 东 化 工 收稿日期:2019-06-24基金项目:六盘水师范学院科技创新团队:新药合成基础与应用工艺开发科技创新团队(批准号:LPSSYKJTD201601);六盘水师范学院大学生创新创业训练计划项目(项目号:2019013)作者简介:陈 霞(1992—),女,讲师,主要从事有机合成方法学。
钯炭催化酮的还原胺化反应研究陈 霞,刘晋言,吴情飞,吴明韦(六盘水师范学院化学与材料工程学院,贵州六盘水 553004)摘要:仲胺类化合物广泛存在于医药、农药、天然产物等功能分子骨架中,其合成方法的研究广受关注。
过渡金属催化酮的还原胺化是直接、高效合成仲胺的方法之一。
本文中,以钯炭为非均相催化剂,通过转移氢化还原的方式,实现酮的还原胺化过程;在还原转化过程中,利用甲酸铵为转移氢化试剂,避免氢气的使用。
通过反应条件的优化,获得了钯炭催化酮的还原胺化反应最佳条件,并将此反应体系拓展至多种仲胺的合成。
最终产物的结构通过1H-NMR和13C-NMR进行了表征。
关键词:钯炭;酮;仲胺;还原胺化;转移氢化中图分类号:TQ246.3 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2019)19-0014-03PalladiumCatalyzedReductiveAminationofKetonesChenXia,LiuJinyan,WuQingfei,WuMingwei(SchoolofChemistryandMaterialsEngineering,LiupanshuiNormalUniversity,Liupanshui 553004,China)Abstract:Secondaryamineswidelyexistinthefunctionalmolecularskeletonofmedicines,pesticidesandnaturalproducts,andthesyntheticmethodshaveattractedmuchattention.Transitionmetalscatalyzedreductiveaminationofketonesisoneofthedirectandefficientmethodsforthesynthesisofsecondaryamines.Inthispaper,thereductionaminationprocessofketonewasrealizedbytransferhydrogenationreductionwithPd/Casheterogeneouscatalyst.Inaddition,ammoniumformatewasusedastransferhydrogenationreagenttoavoidtheuseofhydrogengasinthereductionprocess.TheoptimalconditionsforPd/Ccatalyzedreductionaminationofketoneswereobtainedthroughscreenofreactionconditions,andthereactionsystemwasextendedtothesynthesisofvarioussecondaryamines.Thestructureofthefinalproductwascharacterizedby1H-NMRand13C-NMR.Keywords:Pd/C;ketone;secondaryamines;reductionamination;transferhydrogenation 仲胺化合物是一类重要的有机合成中间体,广泛应用于医药、农药、天然产物、染料等功能性化合物的合成[1]。
第1章引言 (1)1.1DMF的物化性质 (1)1.2DMF的应用 (2)1.2.1 气体选择性溶剂 (2)1.2.2 树脂溶剂 (2)1.2.3 纺丝溶剂 (3)1.2.4 用于皮革方面 (3)1.2.5 聚氨酯涂料系列溶剂 (3)1.2.6 尼龙涂料系列溶剂 (3)1.2.7 用作颜料的溶剂 (3)1.2.8 选择性萃取剂 (3)1.2.9 结晶和提纯 (4)1.2.10 反应介质 (4)1.2.11 用于染料方面 (4)1.2.12 用于农药方面 (5)1.2.13 用于医药方面 (5)1.3DMF的废水来源 (5)1.4DMF的毒性及回收必要性 (5)1.5DMF废水处理方法及回收工艺 (6)1.6DMF废水处理方法与现状 (7)1.6.1 物化法 (8)1.6.2 生化法 (8)1.6.3 超临界水氧化法 (9)1.6.4 化学法 (9)1.7含甲酸有机废水处理方法 (10)1.8甲酸分解催化剂的发展 (11)I1.9常用催化剂成型研究方法 (12)1.9.1 压片成型 (12)1.9.2 挤出成型 (12)1.9.3 转动成型 (13)1.9.4 油中成型 (13)1.9.5 喷雾成型 (13)1.10课题研究目的、意义及内容 (13)1.10.1 课题的研究意义 (13)1.10.2 课题的研究方案 (14)1.10.3 主要研究内容 (14)第2章实验部分 (15)2.1实验药品 (15)2.2实验仪器及装置 (16)2.3原液的配置 (18)2.4甲酸浓度的分析方法 (18)2.4.1 标准碱液的配制 (18)2.4.2 酸碱滴定测定甲酸溶液酸度 (19)2.5不同操作条件对甲酸分解反应的验证方法与步骤 (20)2.6钯碳催化剂 (21)2.6.1 钯碳粉末 (21)性状:黑色粉末 (21)2.6.2 钯碳催化剂的表征 (21)钯碳催化剂为负载型催化剂。
X射线衍射图谱如下所示: (21)由图可知,钯碳催化剂中大部分为活性炭,有少量的金属钯。
摘要:Pd/C催化剂的研究开发情况,包括催化剂性能及催化剂制备工艺。
着重介绍了该催化剂性能改进、催化剂栽体活性炭的预处理工艺以及浸渍溶液中添加辅助溶液的研究进展。
关键词:Pd/C催化剂;制备技术钯炭催化剂催化活性高、选择性好,在石油化工、精细化工和有机合成中占有举足轻重的地位。
自从1872年发现钯炭对苯环上的硝基加氢还原反应具有催化作用以来,钯炭催化加氢以其流程简、转化率高、产率高和三废少等优点,引起了国内外极大的关注,相继有大量的专利及文献报道[1]。
在现今炼油、石油化工等工业催化反应中, 有很多的钯催化反应, 尤其是氢化反应中的选择加氢, 以及氧化反应中选择氧化生产乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯, 均广泛采用和开发钯催化剂。
对石油重整反应, 钯也是常选取的催化剂组分之一。
在脱氢反应和异构化反应中, 虽多数应用贵金属催化剂, 但主要是Pt , 直接用钯的不多。
在NO x催化处理研究中, 负载贵金属类催化剂是最早研究和开发的, 并在实际应用方面也取得了相当大的进展[ 2] 。
由于贵金属类催化剂存在价格昂贵、活性温度范围窄和有氧存在时容易失活等缺点, 应用上受到一定的限制。
因此开发这类催化剂的代用品是目前环保催化研究中的热门课题, 使用少量Pd的催化剂被认为是最富有潜力的[ 3] 。
在开发Pd-基催化剂的过程中, 使用活性炭为载体具有独特的意义。
这不仅因为活性炭具有大的表面积、良好的孔结构用丰富的表面基团, 同时还有良好的负载性能和还原性, 而后者在消除NO x的过程中又是不可缺少的。
可以设想, 当催化剂负载在活性炭上时, 一方面有可能制得高分散的催化系, 另一方面炭能作为还原剂参与反应, 提供一个还原环境, 降低反应温度并提高催化剂活性。
炭催化剂的研究现状钯炭催化剂是催化加氢最常用的催化剂,广泛适用于双键、硝基、亚硝基和羰基加氢等领域。
活性炭具有大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团,同时有良好的负载性能和还原性,当钯负载在活性炭上,一方面可制得高分散的钯,另一方面活性炭能作为还原剂参与反应,提供一个还原环境,降低反应温度和压力,并提高催化剂活性。
钯炭催化剂的研究进展邹澎澎。
,曾厚旭。
,涂椿滟=,程州标2I…I,IIi化仳化剂公刖湖南硅KT】化股份订限公。
d,湖南{邢H4140122t}、lJ】化_j汕化I科学jlJ『究兜,北京I{)083)摘要:介绍了钯炭催化剂的几种制备方法,综述了裁体预处理、浸渍、还原等钯炭催化剂制备方面的研究进展,并对钯嶷催化剂的未来研究方向进行了展望。
关键词:钯炭催化剂,制备,分散度钯炭催化刺催化活性高、选样性好,在右油化T、精细化丁和竹机合成Irl々竹举足轻玳帆地位。
『1从1872年发吼钯炭刑笨环上的硝基加氯还原反心J1仃性化作川以术,钯炭傩化加氧以北流'Pil少、转化牢-讯J“牢-岛和三二废少等优J。
l,引起吲内外极大的咒注,相继有人艟的专利及文献报道。
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小文将市足J‘催化剂的制备过程,{{lj时改善钯炭催化剂一盹碳酸钠浒液.JIJ盐酸Ir和,从l町使氯化物转换1=ll氧氧化物沉淀J。
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此法有利J“氯离了的洗净脱除,并川使牛成晌贵金属化合物靠较低的濉艘川肼、rTI雌和烈瓴水等禽氧化合物水溶液进行预还原。
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适J11丁烈键、tiij耩、qlp4i[j肇和艘筚加氧等领域””““。
活性炭具仃大的表㈣袱、良好fr:J4L结构、#寓晌表衙琏『才1,l刊时仃良好的负载性能和还原性,”1Pc{鲍玻往活悱嵌上,方而um0得-岛分散的川,另一方而活性炭能们-为还原剂参oI反应,捉供个叠正原环境,降低反应黼度和m力,外提『曲催化剂活倒.。
钯嵌催化剂的制备股采川浸渍法”““…,包括载体项处理、活性金埔没渍硐I还原等步骤。
3.1活性炭预处理载体性能枉根人程度上影uq活川.金槲任催化剂中的禽抖、分敞度、负载的均匀程度和牢l剞稗度,从而影啊能化剂活性以及其他性化剂性能指标。
活性拔袤Ⅲ拟的大小别催化利活性仃承要影响,较人的比表㈣彤{仃利1钯品牲存载体内、外表㈣的分散,从m增人了反应物分了’I活性¨.山的接触,响利J。
反应物分_,的吸附、打散、脱附,捉-衙了反应述率。
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活州:组分的分敞度-:≈tIJ能使单位衷Ifl】¨冉活性・l一心数11减化处理,nJ以选样性氧化活性扶IIr旧些杂质,使其转变成r—J浒性盐而除去.还rU以增加活性炭表In】的龠氧肇l引,m止贵仓桶啦I坩叫帆“接还原,仃效抑制黄金埔品粒度增_人。
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涌倒.炭绎不同氧化剂处理后表而金瞒钯分散度顺序为:Pd/C(HNO。
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表1经硝酸处理的活性炭表面酯性舍氧基团浓度㈨m离r前冁体.NH、一配位体以及些戏i_f『旧删酸5h离了能够通过』n热从城体上轻易移除。
Pd(NO,),、PdCI,和PII(u㈨c),幅一|1性_i订驱体,麒-扣乙酰丙酬钯Pd(acac),具钉易挥发、易分解¨小禽无机离r等特^,是理想的前驰体“1。
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),1261,以乙酰丙酮钯、氯化钯}I硝酸钯为_i订驱物制备的钯炭催化剂川J‘催化松香歧化反心,其一I—P(I(acac),制箭的州,c催化剂活性懿高o“。
浸渍液一|Ij】_Ⅲ先添加氧化剂可防止啦附叫载体表Ⅲ还原肇闭对钯高n珀区接还原,I圻止钯r昂粒K大,仃助]:钯旧均匀分布”…….通过训常钯化合物和氧化剂的健川鼙,uJ控制钯15I\粒的人小雨I杠涌性嵌上的分析,深度。
氧化剂川以址各种=|:『#L轼化剂如般J基过氧化物及尤机氧化剂。
半俊娜[31b]采JIJ保护剂化学还原法,以Twctm一20对IBrii3S撕朴1I商了茹而浦忡制什僻扑弃¨.忆Pd(m州),作前驱体.采川氧‘川‘浊还原山式制备的P(I/C催化剂活性较好,Pd(ac“),往300oC以1分解为刚1和刚的氧化态,氧气氛嗣下,氧化态的Pd被还原为Pch同时氧气构仃在能抑制一此秘城现豫,PcI品粒表1f汀以沽净的彤』℃存存。
…1:乙眦I-q酬钯配合物较为稳定,”1乘川水合肼和毓‘t洮法还原方』℃时,rl能健部分州h转变为Pd”。
_『】J采川存氮。
k保护下加热分解的活化山J℃,P{I(acac),l监分解为Pd”和Pd的氧化态,仉址氮气保护I-墩城乙醚~酬存较-备温下分解,易,“。
k秋炭将钯一帚牲部分包班或与部分钯原r杂合,m碍,州一吊粒与反心物的结合,影响Pd/C催化剂的他化活性。
州浊还原法的缺点址制得的催化剂糙径较人,吲此得到的催化剂性能较站。
若采川加碱性试剂使盒幅哉水解,睥加还原剂还Ei旧步浊制备悱化剂“+,小仪川J酵hEd.』t、J的金槲微】铀,还能简化制备I.艺。
还原滥度是{;};响怅!化荆㈨‘性会属颗粒火小的fl】-l_|,1999,27【I):22—23臣]【lI,%lal.Lix,“alEllelIt,rnilroⅢi,lⅢ1lrc…ⅢⅢ1l¨|1IheIlrol”n1…dm、1㈨leafi)onanIlsuprs)nedpalimlium…talsIS[|]hlEilgChenlms,2005.44(I5):54785482踟OkhlopkmaL13,Lisits'nAS,Likhold)【JvVA,e【nIPmper一【i…1IPk/C11111IPll/CeatIllvHkr…I’…IhvH(1【lcIJimwl【hhylllogesl{da(1Ⅲ)rbPclnieudchlorides:influ+,n(eof110restHltlll(¨flllfSUpl…『IUJAI’I’I…(1ctlIclIv’lsA‘(,r11rMl,2000,204【2):229240豳SuIDJ.PalkrJ.‰¨sKl~雌(1‘,I圳m¨『coxygen圳m”“州rhⅢ1suppo】bⅢ1l|"fha,dHHislif…fPcl/C‘¨lcllv¨sD]cdlIx>11.1993,3I(3):427435B]AⅢlE.munclA.Pi,㈧hJ,fl“‰rI肌…HSUllpOrlHIhrindushialr’re(iotlsmetal(atalystsD]AiiidiedCalabsis^(州l¨』l,J998,173:25927I[6]盘聃.}f_洋埘苹。
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