一种钌钯碳催化剂的应用
2016-11-09 13:37来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
一种钌钯碳催化剂的应用对苯二甲酸二甲酯，简称DMT (Dimethyl terephthalate),白色针状晶体,熔点140.7°C，沸点284°C，易升华。

主要用于合成聚酯纤维、树脂、薄膜、聚酯漆及工程塑料等。

DMT —步加氢产物为1，4-环己烷二甲酸二甲酯(简称DMCD)，二步加氢产物为1，4_环己烷二甲醇(简称CHDM)。

DMCD是一类重要的有机中间体和绿色化学品，可以作为聚合物的改性材料，也是生产CHDM的重要原料。

由两者合成的高性能聚酯等材料的热稳定性和化学稳定性好，不含苯环，无毒，是一种绿色环保增塑剂和绿色化学品。

特别是合成的聚对苯二甲酸1，4_环己烷二甲醇酯(PCT)、聚对苯二甲酸乙二醇环己烷二甲醇(PETG)、共聚聚酯(PCTA)广泛的用于食品包装，婴幼儿的用具、玩具、器皿等中。

因此，DMCD和CHDM的研究和发展将有效的改善国民的食品包装安全问题，对儿童、幼儿的身体健康发育具有重要的意义。

目前，人们对于对苯二甲酸二甲酯催化加氢制备1，4_环己烷二甲酸二甲酯进行了大量的研究。

使用的加氢催化剂主要有两种，一种是贵金属催化剂，以钌铑钯为活性组分，以活性炭、氧化铝、氧化硅等为载体，近年来成为研究的热点；另一种是非贵金属催化剂，以雷基镍为代表。

由于生产雷基镍催化剂存在高能耗高污染，加氢的副产物也比较多，已逐渐被取代。

本文介绍的双金属负载碳载催化剂制备方法为：
(I)预先对载体炭材料进行预处理，并用水洗涤至中性，烘干；再在50-150°C、真空条件下脱气处理0.5-4h，备用；
(2)将可溶性的钌盐和钯盐分别配制成浓度为0.5_10mol/L、0.l_2mol/的溶液；
(3)将预处理的炭材料采用真空等量浸溃法先浸溃钌溶液2-10h，80°C下干燥
2-4h，120°C下干燥2-6h ;再采用同样的方法于50-80°C水浴中浸溃钯溶液
4h，80°C下干燥2-4h，得到钌钯-炭催化剂前体；
(4)在上述钌钯 -炭催化剂前体中加入碱溶液，调节PH为8-14 ;沉淀0.5_6h，静置0.5-2h，得到沉淀物；
(5)采用还原剂还原步骤(4)制得的产物，得到具有活性的钌钯/碳催化剂；
(6)冷却，过滤、去离子水洗至无Cl_，带湿保存备用。

所述催化剂载体为炭材料，活性组分为Ru和Pd纳米粒子，其中，Ru的负载量为0.5-8.0%，Pd的负载量为0.1-2.0%，钌钯的分散度可达30%-80%。

载体通过酸碱氧化预处理，可增加表面含氧官能团，改善钌钯在炭材料表面性质，提高钌钯的分散度，使活性组分被牢固地吸附在官能团上，从而使催化剂在反应过程中表现出高活性。

将制备的催化剂应用于DMT加氢制备DMCD，在5000ml高压釜中，催化剂套用20次活性不减，DMT转化率99.3-100%，DMCD选择性95.5-96.4%。

经简单蒸馏提纯，DMCD纯度大于99.5%。

工艺条件温和，设备简单，无三废排放，投资省、能耗低、容易实现工业化。