負載型Pd基三元催化劑多級結構調控及乙炔選擇性加氫性能研究.pdf

1、乙烯作為重要的化工原料，主要用于聚乙烯等有機化學品的制備。受制各條件的限制，長鏈碳氫化合物高溫裂解法制備的乙烯原料氣中不可避免地含有約1％的乙炔，其存在將導致乙烯聚合反應催化劑中毒，并使聚乙烯產品抗氧化能力下降，因此有效地去除乙烯原料氣中微量乙炔是乙烯工業(yè)的重要環(huán)節(jié)。Pd基催化劑催化加氫法因其工藝簡單、成本低、過程環(huán)境友好，已成為乙烯原料氣精制過程中普遍采用的方法。隨乙烯聚合工業(yè)對乙烯原料氣中殘余乙炔含量要求的提高，設計和開發(fā)高性能負載

2、型Pd基催化劑具有重要意義。
　　作為提高催化性能的手段之一，活性組分多元化是將其它金屬組分引入起主要作用的單一活性金屬組分中，利用不同金屬間的協(xié)同效應改變活性組分的電子環(huán)境和幾何環(huán)境，從而影響催化性能。本論文以共還原-溶膠固定法制備了負載型粒徑單分散PdAuAg三元催化劑，并在乙炔選擇性加氫反應中探討了活性組分多元化對催化加氫性能的影響規(guī)律。研究結果表明，當PdAuAg原子比為1∶1∶2時，三元催化劑表現(xiàn)出最優(yōu)的乙烯選擇性。CO

3、吸附原位紅外光譜(原位CO-DRIFTS)和X-射線光電子能譜(XPS)揭示了三元催化劑中Au和Ag的引入使催化劑表面暴露更多的非活性金屬組分，增加了不連續(xù)的Pd活性位點，同時使納米顆粒中Pd電子云密度升高，提高了催化劑的乙烯選擇性，但連續(xù)的Pd活性位點減少使H在催化劑表面的活化和解離減弱，降低了催化活性。
　　超結構納米晶體因具有粗糙的表面、豐富的缺陷位點以及結構單元的相互作用等特點，在加氫、氧化和耦合等反應中獲得了廣泛應用。本

4、論文通過改變表面活性劑和還原劑等合成條件，構筑了超結構PdAuAg2納米晶體，其具有均勻的合金結構和海膽狀形貌，平均粒徑為41.1 nm，形成過程符合“均相成核和定向組裝”機理，通過高分辨透射電鏡表征發(fā)現(xiàn)超結構納米晶體中存在缺陷位點。乙炔選擇性加氫評價結果表明，與單分散PdAuAg2催化劑相比，超結構PdAuAg2催化劑表現(xiàn)出更優(yōu)的催化活性和乙烯選擇性?；跉饷魷y試、H2程序升溫脫附和表觀活化能測試結果，可將活性的提高歸因于超結構催化劑