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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。
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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?
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
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。
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)
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
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
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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