摘要
本文以新型的蛋壳型纳米SiO2为载体制备了纳米级蛋壳型催化加氢催化剂，重点研究了其在乙炔选择性加氢反应中的催化性能和进行了反应动力学方面的初步研究。 首先以纳米CaCO3为模板制备出了纳米空心SiO2载体，其粒径介于60～100nm，比表面积介于400～1000m2/g，平均孔径范围为2～7nm，平均壁厚范围为5～50nm。然后以空心SiO2为载体，PdCl2为前驱体，采用浸渍法制备了蛋壳型Pd基催化剂和添加Ag的Pd基催化剂。TEM、XRD、TPR和ICP等对蛋壳型Pd基催化剂表征结果表明，Pd以PdO的形式负载在载体表面，而且分散性良好，粒径较小；Ag和Pd在催化剂表面以合金的形式存在，分散在蛋壳型载体的表面。 本文还重点研究了Pd基催化剂在乙炔选择性加氢反应中的催化性能，对适宜的Pd基催化剂反应工艺进行了进一步探索，利用求得的反应动力学参数对实验结果进行解释。并对实验评价装置进行技术改进以提高实验的精度。通过研究催化评价时催化剂的还原温度、反应空速、载体煅烧温度和助催化剂Ag加入量对实验结果的影响，发现Pd含量0.04%的催化剂在反应空速为4320mL?g-1?h-1，氢炔比为2∶1,反应压力为0.1MPa，反应温度为40～45℃时反应的转化率和选择性较好。对添加Ag的Pd基催化剂的活性测试结果表明，加入合适比例(Ag∶Pd=1∶2)的助催化剂Ag可以提高Pd基催化剂乙炔选择性加氢反应的选择性，但是同时降低了催化剂的活性。如果Ag加入的比例过高则不会提高Pd基催化剂的选择性，而且同时还降低了催化剂的活性。通过不同温度下的反应速度常数，求得指前因子A0(8.965-e10h-1)和反应活化能Ea(78.99KJ/mol)，得到了反应的反应动力学方程式：rA=8.9654×1010?exp(-78.99/RT)CH2CA-0.5。
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