專利名稱：一種高活性鈀炭催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制藥領(lǐng)域，具體涉及一種高活性鈀炭催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前市面上銷售和使用的5%鈀炭催化劑出現(xiàn)如下現(xiàn)象標(biāo)明活性大于95%，實(shí)際未達(dá) 到要求標(biāo)準(zhǔn)，如對(duì)鄰氯硝基苯催化加氫制備2， 2-二氯氫化偶氮苯收率只有90 93%;催
化劑含金屬雜質(zhì)較多，灰分大多在3%左右，影響產(chǎn)品收率；鈀分布不均，有些鈀分布在活
性炭的內(nèi)孔，不易與反應(yīng)物接觸，起不到加氫作用；鈀晶粒較大(5 20nm)，鈀晶粒有疊
晶現(xiàn)象，影響加氫活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高活性鈀炭催化劑的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的。 一種高活性鈀炭催化劑的制備方法，是經(jīng)過(guò)活性炭預(yù)處理、鈀液配制、活性炭負(fù)載、 還原、冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥得到高活性的鈀炭催化劑?；钚蕴款A(yù)處理過(guò)程為用1. 5-2. 5M 的鹽酸溶液與活性炭混合，固液比為4 : 1 6 : 1，在60 80。C條件攪拌2 5h，純凈水洗 漆至中性；再用0. 1 0. 3%的HA與活性炭混合，固液比為4 : 1 6 : 1，在40 60'C條件 攪拌2 5h，過(guò)濾，12(TC干燥；最后用0.2 0.4%的聚乙烯醇溶液與活性炭混合，固液比 為4 : 1 6 : 1，在30 5(TC條件下攪拌1 3h，過(guò)濾，80。C干燥；所述的鈀液配制過(guò)程為 稱取1.68士0.5Kg氯化鈀，加2.4倍6M鹽酸溶解，得H2PdCl4溶液，加入相當(dāng)于鈀物質(zhì)的 量0.1 2倍的聚乙二醇，然后加水稀釋至20L。
所述的活性炭負(fù)載過(guò)程為稱取19Kg預(yù)處理過(guò)的活性炭，加130L純凈水漿化，升溫 至60 70。C，在攪拌條件以80ml/min速度加入配制好的鈀液，加完后繼續(xù)攪拌2 3h。
所述的還原過(guò)程為緩慢加入5mol/LNaOH溶液至pH-8 9，然后加入8倍于鈀物質(zhì) 的量的質(zhì)量濃度50%的水合肼溶液進(jìn)行還原，還原時(shí)間1 4 h，冷卻，過(guò)濾。
所述的洗滌過(guò)程為用純凈水反復(fù)洗滌鈀炭催化劑至硝酸銀檢測(cè)無(wú)氯離子為止。
所述的干燥過(guò)程為將洗凈的鈀炭催化劑于80'C真空干燥至所需水分。 鈀炭催化劑生產(chǎn)原理將氯化鈀用鹽酸溶解，配成一定濃度的溶液，再與助劑一起加入到經(jīng)預(yù)處理過(guò)的活性 炭中，使鈀均勻分散在炭的表面及次表面，再經(jīng)還原劑還原得到高活性的鈀炭催化劑。 反應(yīng)方程式
I、 PdCI2+2HCl=H2PdCI4 2 、 H2PdCl4+4NaOH=Pd(OH)2+4NaCH"2H20 3、 Pd(OH)2+2N2 H4 H20=Pd+2NH3 H20+N2+2H20 用鹽酸處理活性炭，目的是去除活性炭中金屬雜質(zhì)和灰分。
用^02處理活性炭，目的是對(duì)活性炭進(jìn)行氧化處理，使活性炭表面的含氧基因增加，
鈀在負(fù)載時(shí)不易被還原，有利于鈀的均勻分布。 一般文獻(xiàn)報(bào)道是用不同濃度的HN03作氧化 處理，同時(shí)還可以除雜，但是HN03除雜效果不如鹽酸，且難洗凈。所以本工藝改用鹽酸除 雜、&02氧化處理。
用聚乙烯醇溶液處理活性炭，目的是堵塞活性炭的微細(xì)孔，有利于鈀晶粒負(fù)載在活性 炭的中孔和大孔的表面和次表面，提高鈀的利用率。 本發(fā)明的有益效果為
1、 活性炭經(jīng)鹽酸處理后制備的鈀炭催化劑，雜質(zhì)含量低，灰分小于1%。
2、 鈀在聚乙二醇保護(hù)條件下，可以防止還原時(shí)鈀晶粒自聚重疊，從而使鈀的晶粒分 布均勻，粒徑在2 5nm。(提高催化活性，粒徑越小，活性越高。)
3、 通過(guò)對(duì)活性炭的H202氧化和聚乙烯醇堵孔處理，鈀主要分布在活性炭的表面及次表 面，易與反應(yīng)物接觸，加氫催化活性高，對(duì)鄰氯硝基苯催化加氫制備2， 2-二氯氫化偶氮 苯收率達(dá)96 98°/0。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限定。 實(shí)施例1
1、 活性炭預(yù)處理用1.5M的鹽酸溶液與活性炭混合，固液比為4 : 1，在6(TC條件 攪拌2h，純凈水洗滌至中性；再用0.iy。的HA與活性炭混合，固液比為4:1，在40。C條 件攪拌2h，過(guò)濾，120。C干燥；最后用0.2%的聚乙烯醇溶液與活性炭混合，固液比為4: 1， 在30'C條件下攪拌lh，過(guò)濾，80'C干燥；所述的鈀液配制過(guò)程為稱取1.68Kg氯化鈀， 加2.4倍6M鹽酸溶解，得H2PdCl4溶液，加入相當(dāng)于鈀物質(zhì)的量O. l倍的聚乙二醇，然后 加水稀釋至20L。
2、 活性炭負(fù)載稱取19Kg預(yù)處理過(guò)的活性炭，加130L純凈水漿化，升溫至60'C，在攪拌條件以80ml/min速度加入配制好的鈀液，加完后繼續(xù)攪拌2h。
3、 還原緩慢加入5 mol/L NaOH溶液至PH=8 9，然后加入8倍于鈀物質(zhì)的量的質(zhì) 量濃度50%的水合肼溶液進(jìn)行還原，還原時(shí)間1 4 h，冷卻，過(guò)濾。
4、 洗漆用純凈水反復(fù)洗滌鈀炭催化劑至硝酸銀檢測(cè)無(wú)氯離子為止。
5、 干燥將洗凈的鈀炭催化劑于8(TC真空干燥至所需水分。
通過(guò)試驗(yàn)，使用本發(fā)明催化劑對(duì)鄰氯硝基苯催化加氫制備2， 2-二氯氫化偶氮苯收率 達(dá)96 98%。 實(shí)施例2
1、 活性炭預(yù)處理用2M的鹽酸溶液與活性炭混合，固液比為5 : 1，在7(TC條件攪 拌3h，純凈水洗滌至中性；再用0.2%的仏02與活性炭混合，固液比為5:1，在50'C條件 攪拌3h，過(guò)濾，12(TC干燥；最后用0.3%的聚乙烯醇溶液與活性炭混合，固液比為5:1， 在40。C條件下攪拌2h，過(guò)濾，8(TC干燥；所述的鈀液配制過(guò)程為稱取1.68Kg氯化鈀， 加2.4倍6M鹽酸溶解，得H2PdCl4溶液，加入相當(dāng)于鈀物質(zhì)的量1倍的聚乙二醇，然后加 水稀釋至20L。
2、 活性炭負(fù)載稱取19Kg預(yù)處理過(guò)的活性炭，加130L純凈水漿化，升溫至60'C， 在攪拌條件以80ml/min速度加入配制好的鈀液，加完后繼續(xù)攪拌2h。
3、 還原緩慢加入5 mol/L NaOH溶液至pH=8 9，然后加入8倍于鈀物質(zhì)的量的質(zhì) 量濃度50%的水合肼溶液進(jìn)行還原，還原時(shí)間1 4 h，冷卻，過(guò)濾。
4、 洗滌用純凈水反復(fù)洗滌鈀炭催化劑至硝酸銀檢測(cè)無(wú)氯離子為止。
5、 干燥將洗凈的鈀炭催化劑于8(TC真空干燥至所需水分。 實(shí)施例3
1、 活性炭預(yù)處理用2.5M的鹽酸溶液與活性炭混合，固液比為6 : 1，在8CTC條件 攪拌5h，純凈水洗滌至中性；再用0.3。/。的HA與活性炭混合，固液比為6:1，在6(TC條 件攪拌5h，過(guò)濾，12(TC干燥；最后用0. 4%的聚乙烯醇溶液與活性炭混合，固液比為6: 1， 在5(TC條件下攪拌3h，過(guò)濾，8(TC干燥；所述的鈀液配制過(guò)程為稱取1.68Kg氯化鈀， 加2.4倍6M鹽酸溶解，得H2PdCl4溶液，加入相當(dāng)于鈀物質(zhì)的量2倍的聚乙二醇，然后加 水稀釋至20L。
2、 活性炭負(fù)載稱取19Kg預(yù)處理過(guò)的活性炭，加130L純凈水漿化，升溫至60'C， 在攪拌條件以80ml/min速度加入配制好的鈀液，加完后繼續(xù)攪拌2h。
3、 還原緩慢加入5 mol/L NaOH溶液至pH=8 9，然后加入8倍于鈀物質(zhì)的量的質(zhì)量濃度50%的水合肼溶液進(jìn)行還原，還原時(shí)間1 4 h，冷卻，過(guò)濾。
4、 洗滌用純凈水反復(fù)洗滌鈀炭催化劑至硝酸銀檢測(cè)無(wú)氯離子為止。
5、 干燥將洗凈的鈀炭催化劑于8(TC真空干燥至所需水分。
權(quán)利要求
1、一種高活性鈀炭催化劑的制備方法，是經(jīng)過(guò)活性炭預(yù)處理、鈀液配制、活性炭負(fù)載、還原、冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥得到高活性的鈀炭催化劑，其特征在于，活性炭預(yù)處理過(guò)程為用1.5-2.5M的鹽酸溶液與活性炭混合，固液比為4∶1～6∶1，在60～80℃條件攪拌2～5h，純凈水洗滌至中性；再用0.1～0.3％的H2O2與活性炭混合，固液比為4∶1～6∶1，在40～60℃條件攪拌2～5h，過(guò)濾，120℃干燥；最后用0.2～0.4％的聚乙烯醇溶液與活性炭混合，固液比為4∶1～6∶1，在30～50℃條件下攪拌1～3h，過(guò)濾，80℃干燥；所述的鈀液配制過(guò)程為稱取1.68±0.5Kg氯化鈀，加2.4倍6M鹽酸溶解，得H2PdCl4溶液，加入相當(dāng)于鈀物質(zhì)的量0.1～2倍的聚乙二醇，然后加水稀釋至20L。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性鈀炭催化劑的制備方法，其特征在于，所述的 活性炭負(fù)載過(guò)程為稱取19Kg預(yù)處理過(guò)的活性炭，加130L純凈水漿化，升溫至60 70 °C，在攪拌條件以80ml/min速度加入配制好的鈀液，加完后繼續(xù)攪拌2 3h。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性鈀炭催化劑的制備方法，其特征在于，所述的 還原過(guò)程為緩慢加入5 mol/L NaOH溶液至pH=8 9，然后加入8倍于鈀物質(zhì)的量的質(zhì)量 濃度50%的水合肼溶液進(jìn)行還原，還原時(shí)間1 4 h，冷卻，過(guò)濾。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性鈀炭催化劑的制備方法，其特征在于，所述的 洗滌過(guò)程為用純凈水反復(fù)洗滌鈀炭催化劑至硝酸銀檢測(cè)無(wú)氯離子為止。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性鈀炭催化劑的制備方法，其特征在于，所述的 干燥過(guò)程為將洗凈的鈀炭催化劑于8(TC真空干燥至所需水分。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高活性鈀炭催化劑的制備方法。將氯化鈀用鹽酸溶解，配成一定濃度的溶液，再與助劑一起加入到經(jīng)預(yù)處理過(guò)的活性炭中，使鈀均勻分散在炭的表面及次表面，再經(jīng)還原劑還原得到高活性的鈀炭催化劑。
文檔編號(hào)B01J21/00GK101433839SQ20081010750
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者張治明, 建 陳, 黃周明 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙榮星貴金屬有限公司