張鑫,潘紅艷,林倩,陳政,萬俊桃
(1.貴州大學化學與化工學院,貴州貴陽550025;2.貴州省綠色化工與清潔能源技術(shù)重點實驗室)
催化材料
不同方法制備鈀基催化劑對直接合成過氧化氫性能的影響*
張鑫1,潘紅艷1,林倩2,陳政1,萬俊桃1
(1.貴州大學化學與化工學院,貴州貴陽550025;2.貴州省綠色化工與清潔能源技術(shù)重點實驗室)
采用紫外線光催化法、沉積-沉淀法、反相膠束法和浸漬法分別制備了催化劑Pd/TiO2-UV、Pd/TiO2-CD、Pd@TiO2、Pd/TiO2-JZ,利用一氧化碳-脈沖、氮氣吸附/脫附曲線、氫氣程序升溫還原(H2-TPR)、X射線衍射(XRD)對催化劑進行了表征分析,并測定了各催化劑對直接合成過氧化氫性能的影響。結(jié)果表明,Pd/TiO2-UV和Pd/TiO2-CD催化劑催化氫氧直接合成過氧化氫的活性明顯高于Pd@TiO2和Pd/TiO2-JZ催化劑,反應0.5 h時單位質(zhì)量鈀合成過氧化氫的產(chǎn)率分別達到1 631.4mmol/(g·h)和852.3mmol/(g·h),這是由于催化劑上活性金屬鈀的顆粒尺寸較小、分散度較大、提供的活性位點較多,有利于更多的反應物分子在活性位上的吸附與活化,提高其合成過氧化氫的活性。其中Pd/TiO2-UV催化劑具有最高的催化活性,這是由于該催化劑上氧化鈀含量較少,形成的鈀-氧化鈀界線較長,導致該催化劑上鈀-氧化鈀位點的數(shù)量更多,提供反應物氫氣解離吸附和氧氣非解離吸附的活性位點也就越多,催化活性也就越高。
鈀基催化劑;直接合成;過氧化氫;沉積-沉淀法;光催化法
Pd基催化劑催化H2和O2直接合成H2O2適合于小規(guī)模生產(chǎn)低濃度H2O2[1]。然而,熱力學上H2和O2更易直接合成H2O,且由于H2O2自身比較活潑,易發(fā)生副反應使H2O2發(fā)生氫解和分解[2],降低H2O2的產(chǎn)率和選擇性。……