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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » Pd/CN催化剂失活问题，求各位大神为我解惑
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化工胡硕

新虫 (小有名气)

[求助] Pd/CN催化剂失活问题，求各位大神为我解惑 已有3人参与

我用Pd/CN催化剂做苯酚加氢反应。反应后的催化剂未水洗，直接烘箱干燥后使用。发现循环一次后的催化剂催化剂活性下降较多。
做一系列表征后发现，比表面积下降是失活的主要原因
后来，我采用水洗，基本能达到新鲜催化剂的比表面积。
水洗后的催化剂在60度烘箱内干燥，发现催化活性还是达不到新鲜催化剂的催化水平。我怀疑是pd被氧化，然后做了XPS，发现并没有被氧化。
同样，我又用60度真空干燥，发现催化活性还是达不到新鲜催化剂的催化水平。
后来，我自然晾干，催化活性基本能达到新鲜催化剂的催化水平，且连续套用5次，很稳定。
那我催化剂失活的主要原因是什么呢？
Pd没有被氧化，Pd没有流失
催化剂受热干燥（不论是烘箱还是真空）就不行。难道是Pd与水在受热条件下会发生什么？
无解了，恳请论坛内各位大神相助，为我解决此惑，不胜感激！
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一段往事，一些人，一世浮沉，一座坟。
1楼 2016-10-02 14:11:22
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

benmao_mogu

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 化工胡硕 at 2016-10-02 20:10:42
谢谢您的回答！
反应条件：质量分数10%的苯酚水溶液800mL，催化剂6.4g，温度110摄氏度，氢气压力1.5MPa
反应完后的催化剂通过抽滤回收，会损失很少的一部分（可以忽略，并且我后面自然晾干处理后也能基本恢复新鲜 ...

你这个现象蛮有意思的。建议直接用溶剂水做一个对照试验。同样的反应条件，之后过滤+60度干燥，之后用这个催化剂做一下苯酚加氢对比新鲜催化剂看看活性变化。如果仍有变化，说明是干燥条件，排除残留苯酚对催化剂的影响。直接浸渍一定量的苯酚水溶液到你的新鲜催化剂上，60度干燥，同样测试一下你的催化剂，看看催化活性，排除你的实验条件对你催化剂的影响。。因为你自然晾干催化活性基本恢复，说明强吸附不太可能。你的CN材料是什么，热稳定性怎么样？有没有条件做XPS看看N是不是在干燥过程中发生了变化。

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不拼搏，怎能享受美好生活
8楼2016-10-03 01:05:51
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ody2004

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
温心若水: 金币+1, 谢谢应助，辛苦 2016-10-02 16:54:37
化工胡硕: 金币+2 2016-10-03 16:25:25
做个TEM吧，颗粒大小可能已经变了。你水洗洗掉的是什么？
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2楼2016-10-02 14:52:19
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普通回帖

benmao_mogu

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★
温心若水: 金币+2, 谢谢应助，辛苦！ 2016-10-02 16:55:28
首先说明一下你的反应条件，其次你的每次催化剂用量是怎么控制的？每次循环之后有没有催化剂量的减少？如何测的Pd含量未发生改变？热重还是ICP，都要说明白。个人觉的60度还不太可能让Pd粒子团聚。建议把详细的检测步骤说一下，加入不是太保密的话

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不拼搏，怎能享受美好生活
3楼2016-10-02 15:21:18
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化工胡硕

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by ody2004 at 2016-10-02 14:52:19
做个TEM吧，颗粒大小可能已经变了。你水洗洗掉的是什么？

我也觉得60度还不太可能让Pd粒子团聚，TEM蛮贵的。除非有这方面的实例，我才回去做一下。谢谢
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一段往事，一些人，一世浮沉，一座坟。
4楼2016-10-02 20:04:29
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化工胡硕

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by benmao_mogu at 2016-10-02 15:21:18
首先说明一下你的反应条件，其次你的每次催化剂用量是怎么控制的？每次循环之后有没有催化剂量的减少？如何测的Pd含量未发生改变？热重还是ICP，都要说明白。个人觉的60度还不太可能让Pd粒子团聚。建议把详细的检测 ...

谢谢您的回答！
反应条件：质量分数10%的苯酚水溶液800mL，催化剂6.4g，温度110摄氏度，氢气压力1.5MPa
反应完后的催化剂通过抽滤回收，会损失很少的一部分（可以忽略，并且我后面自然晾干处理后也能基本恢复新鲜催化剂的水平）
Pd含量通过ICP获得，从之前的1.72%到现在的1.68%基本可以认为无明显变化，并且我后面自然晾干处理后也能基本恢复新鲜催化剂的水平
通过我的分析，觉得干燥温度对这个催化反应有显著的影响，但是究竟什么机理在从中作梗，我就不清楚了。
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一段往事，一些人，一世浮沉，一座坟。
5楼2016-10-02 20:10:42
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化工胡硕

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by ody2004 at 2016-10-02 14:52:19
做个TEM吧，颗粒大小可能已经变了。你水洗洗掉的是什么？

水洗，洗掉的是吸附在催化剂表面的有机物（包括反应物和产物。即：苯酚、环己酮、环己醇）
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一段往事，一些人，一世浮沉，一座坟。
6楼2016-10-02 20:12:06
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zyhou

专家顾问 (文坛精英)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
化工胡硕: 金币+2 2016-10-03 16:25:40
流失和团聚都有可能！可以参考：Chinese Journal of Catalysis, Volume 37, Issue 2, February 2016, Pages 234-239
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7楼2016-10-02 20:51:51
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化工胡硕

新虫 (小有名气)
引用回帖:
8楼: Originally posted by benmao_mogu at 2016-10-03 01:05:51
你这个现象蛮有意思的。建议直接用溶剂水做一个对照试验。同样的反应条件，之后过滤+60度干燥，之后用这个催化剂做一下苯酚加氢对比新鲜催化剂看看活性变化。如果仍有变化，说明是干燥条件，排除残留苯酚对催化剂的 ...

N掺杂C制备成的CN材料，N起到提高环己酮选择性的作用，对转化率影响不大。应该不是N的原因
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一段往事，一些人，一世浮沉，一座坟。
9楼2016-10-03 13:28:27
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benmao_mogu

铁杆木虫 (著名写手)
我不太认为60度干燥能让Pd严重团聚，你试着做一下热重，干燥过得和自然晾干的，看看重量上有没有变化

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不拼搏，怎能享受美好生活
10楼2016-10-03 13:37:54
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