用過的鈀碳如何活化，以便下一次實驗繼續(xù)使用？

用甲醛、水合肼、羥胺和甲酸鈉等還原時，無須先對催化劑進行洗滌、干燥等處理，直接配制溶液加入，將鈀的氧化態(tài)還原到金屬鈀，使活性組分以高分散性的微小顆粒均勻分布在載體表面，這樣鈀在活性炭上形成一薄層，牢固地粘附在外表面，催化劑才具有的催化活性，用實驗用的溶劑或是乙醇反復(fù)洗幾次、多泡泡就可以了。鈀碳催化劑催化活性高、選擇性好，在石油化工、精細化工和有機合成中占有舉足輕重的地位。自從1872年發(fā)現(xiàn)鈀炭對苯環(huán)上的硝基加氫還原反應(yīng)具有催化作用以來，鈀炭催化加氫以其流程簡、轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)率高和三廢少等優(yōu)點，引起了國內(nèi)外極大的關(guān)注，相繼有大量的專利及文獻報道。

在現(xiàn)今煉油、石油化工等工業(yè)催化反應(yīng)中, 有很多的鈀催化反應(yīng), 尤其是氫化反應(yīng)中的選擇加氫, 以及氧化反應(yīng)中選擇氧化生產(chǎn)乙醛、醋酸乙烯、丙烯酸甲酯, 均廣泛采用和開發(fā)鈀催化劑。對石油重整反應(yīng), 鈀也是常選取的催化劑組分之一。在脫氫反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)中, 雖多數(shù)應(yīng)用貴金屬催化劑, 但主要是Pt , 直接用鈀的不多。

鈀碳的作用

鈀碳是一種催化劑，是把金屬鈀粉負載到活性碳上制成的，主要作用是對不飽和烴或CO的催化氫化。具有加氫還原性高、選擇性好、性能穩(wěn)定、使用時投料比小、可反復(fù)套用、易于回收等 特點。廣泛用于石油化工、醫(yī)藥工業(yè)、電子工業(yè)、香料工業(yè)、染料工業(yè)和其他精細化工的加氫還原精制過程。

鈀碳的制備

活性碳載體的預(yù)處理

活性炭由于其本身的高比表面積和高吸附性 能，在化工生產(chǎn)中有著廣泛的用途，特別是以活性炭做載體制備Pd／C催化劑。載體的性質(zhì)在很大程度上影響活性金屬在催化劑中的含量、分散度、負載的均勻程度和牢固程度等因素，從而影響催化劑活性以及其他催化劑性能指標。活性炭表面積的大小對催化劑活性有重要影響，較大的比表面有利于鈀晶粒在載體內(nèi)、外表面的分散，從而增大了反應(yīng)物分子與活性中心的接觸，有利于反應(yīng)物分子的吸附、擴散、脫附，提高了反應(yīng)速率。但是當載體比表面積過大時，由于活性組分的分散度高，可能使單位表面上的活性中心數(shù)目減少，從而使活性下降。

載體碳的酸處理

活性炭的灰分較高，一般用酸洗滌，大大降低活性炭載體的灰分含量 (特別是通過除去堿土金屬和 重金屬化合物)，又使載體的表面官能化，這兩種性 能對所催化的化學反應(yīng)和產(chǎn)物的選擇性都有有利影 響。用氫氧化鈉處理載體，因化學清洗作用和酸堿中和反應(yīng)，活性炭表面的酚羥基、內(nèi)酯基和羰基濃度隨之發(fā)生變化?；钚蕴康谋砻骠然谒嵝曰蛑行匀芤褐须x解生成OH-，使溶液pH值升高至堿性，這有利于PdCl42-與按沉淀機理吸附在活性炭表面上。厲嘉云[5]提出經(jīng)鹽酸、氫氧化鈉溶液或氨水處理的活性炭表面金屬鈀的平均粒徑從大到小順序為：Pd/C(HCl)、Pd/C(NaOH)、Pd/C(NH3·H2O)、Pd/C(未處理)。而Radkevich等認為，鈀分散度隨著載體上官能團堿性的增強而增大。經(jīng)一NH2改性的活性炭為載體的Pd催化劑比酸性含氧基團改性的呈現(xiàn)更高的金屬分散度，在氫氣氧化中表現(xiàn)出更高的催化活性。

載體碳的氧化處理

鈀鹽在還原前先改變成不可溶化合物，避免金屬鹽 自溶液被還原成金屬時常會發(fā)生的晶體遷移和長大的問題。一般添加氧化劑對活性炭進行氧化預(yù)處理，一是對活性炭中的一些雜質(zhì)進行選擇性氧化，使其變成可溶性鹽而除去，二是增加活性炭表面的—COO— (羧基)基 團，破壞活性炭表面上的還原性基團，使鈀金屬更易于在載體表面上的均勻分布，而且可以防止鈀金屬吸附時的直接還原，有效抑制貴金屬晶粒度的增大，可以采用過氧化氫和次氯酸鈉作為氧化劑。艾伯斯 ·P等提出，采用一種氧化劑如過氧化氫，在鈀鹽被炭還原前先進行水解 ，這樣改善了鈀的分布，獲得了高活性催化劑。黃偉等采用過氧化氫與次氯酸鈉的混合物作為氧化劑對活性炭進行氧化處理，改善了催化劑中鈀的吸附及鈀在載體表面的均勻分布。