[發明專利]一種降解1,2-二氯乙烷的催化劑

無效

• 申請號: 201110381787.7
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102513128A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 萬海勤;王志勤;許昭怡;韓玉香;宗恩敏;趙玉敏;鄭壽榮
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;C07C11/04;C07C1/26;A62D3/37;A62D101/22
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明涉及環境保護領域，特別涉及一種提高1，2-二氯乙烷資源化效率所用的催化劑及其制備方法和應用。?

背景技術

去除含氯有機物的方法主要包括焚燒、催化燃燒、催化加氫和生物降解等。其中使用較多的是直接焚燒，因為處理工藝簡單。但是，它主要針對含量較高的廢氣，且容易生成二次污染物，還需要高能耗。在此基礎上逐漸發展了催化燃燒技術，可以節能同時避免二次污染物生成。而催化燃燒對污染物的資源化利用考慮不足。從可持續發展的角度出發，催化加氫脫氯技術日趨受到重視。催化加氫脫氯既避免二次污染，又可實現資源化的目的，因此是處理氯代有機物的最有潛力的技術。尤其是對較高濃度的氯代有機物污染氣具有較好的經濟價值。?

催化加氫脫氯技術中的重要環節是催化劑的選擇。用于氯代有機化合物催化脫氯的催化劑主要有單金屬型催化劑和復合型催化劑。單金屬型催化劑主要為Pd，Pt等貴金屬負載催化劑，具有較高的活性，主要產物為飽和烴。這類催化劑有兩個缺點，一方面對于工業生產而言，飽和烴經濟價值不如不飽和烴高；另一方面容易發生催化劑中毒現象。復合型催化劑是在單金屬催化劑的基礎上摻入第二種金屬，如Cu，Ag，Ru，Sn等，一方面可以形成相對應的雙金屬合金，有利于提高更高經濟價值的不飽和烴的選擇性；另一方面可以減少氯化氫在Pd、Pt等貴金屬表面的吸附，從而提高催化劑抗中毒能力。?

但是采用傳統的法，將鈀、銅通過共浸漬的方法負載到載體表面上，這樣會形成大量的鈀晶體和銅晶體，聚集在一起的鈀晶體會將1，2-二氯乙烷直?接還原成乙烷，乙烯選擇性較低，使得1，2-二氯乙烷資源化效率低。?

發明內容

本發明的目的是針對1，2-二氯乙烷的催化還原產物經濟價值高的乙烯選擇性較低的問題，提供一種能提高乙烯選擇性以提高1，2-二氯乙烷資源化效率的催化劑。?

本發明的目的可以通過以下措施達到：?

一種降解1，2-二氯乙烷的催化劑，該催化劑的制備方法如下：利用容積沉積法使金屬鈀前驅體中的鈀離子以沉淀的形式沉積在載體γ-氧化鋁表面上，分離出負載載體并干燥，在氫氣氛圍中于300℃～400℃下使鈀離子還原為金屬鈀，還原后移至金屬銅前驅體溶液中，在氫氣的作用下使銅離子在金屬鈀的表面上還原成金屬銅，形成鈀銅合金，干燥即得。?

本發明所述的容積沉積法是一種本領域中通用的方法，本發明對其步驟并無具體要求。一種優選的方案中容積沉積法采用下述步驟：將載體γ-氧化鋁加入金屬鈀前驅體溶液中，在攪拌下逐漸加入氫氧化鈉溶液直至體系的pH值達7.2～7.8，使鈀離子以氫氧化鈀的形式沉積在載體γ-氧化鋁表面上。其中在小試中氫氧化鈉的加入是在不斷攪拌條件下，逐滴滴入以逐步提高溶液的堿性。?

本發明的催化劑的組成和質量百分比含量為：金屬鈀含量0.5％～1.5％、金屬銅含量0.5％～3％，其余為載體。?

本發明所述的金屬鈀前驅體是指可溶于水的鈀鹽，具體可是硝酸鈀或氯化鈀等中的一種。本發明對金屬鈀前驅體溶液中鈀離子的濃度并無特定要求，由于容積沉積法可以使金屬鈀前驅體溶液中的鈀離子絕大部分或全部沉積在載體上，故只需根據催化劑組成中的金屬鈀的含量控制金屬鈀前驅體溶液中鈀離子的總量即可。?

本發明中，氫氣氛圍中使鈀離子還原為金屬鈀的反應時間優選為2～6小時，進一步優選4～6小時。?

本發明所述的金屬銅前驅體是指可溶于水的銅鹽，具體可以是硝酸銅或?氯化銅等中的一種。本發明對金屬銅前驅體溶液中銅離子的濃度并無特定要求，由于還原反應可以使金屬銅前驅體溶液中的銅離子絕大部分或全部沉積在載體上，故只需根據催化劑組成中的金屬銅的含量控制金屬銅前驅體溶液中銅離子的總量即可；在一種方案中，Cu²⁺濃度可以范圍控制在0.1～0.3mol/L。?

本發明中在氫氣的作用下使銅離子還原成金屬銅的步驟，具體是邊曝氫氣邊不斷攪拌溶液，使反應充分進行。該反應可直接在常溫(20～30℃)下進行。銅離子還原成金屬銅的時間可以根據反應的進度進行控制，一般在1～3小時范圍內，當然也可以根據反應體系中銅離子的反應進度進行相應調節。?

本發明的載體可采用現有技術中的各種γ-氧化鋁，一種優選的方案是該載體由氧化鋁在550℃～650℃下焙燒2～6h進行活化后制得。?

本發明中所述的干燥，對具體所采用的設備和步驟并無具體要求，其可適應于本領域中的各種干燥操作。一種優選的方案是在真空干燥箱中進行烘干。?