Page 126 - 《精细化工》2020年第4期

·760· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

要由进料、预热、反应以及检测 4 个单元组成。进 是当 Pd 负载量较低时，可以实现 Pd 在催化剂表面
料单元，注射泵将一定配比的甲基二氯硅烷与四氯化 的单层均匀覆盖，实验结果也表明，虽然 Pd 的负载
碳混合液泵入气化室，氮气流速控制在 20 mL/min。 量较低，但可以使甲基二氯硅烷达到较好的转化率。
预热单元，气化室温度控制在 110 ℃，原料混合液 同时，低负载量的 Pd/Al 2 O 3 催化剂的成本更低，更
进入气化室经过充分气化后，进入反应单元。反应 适合工业化应用。
器为管式反应器，管长为 400 mm，外径为 10 mm， 2.1.2 XRD 表征
内径为 8 mm，将 10 mL 催化剂放置于管式反应器 制备的 Pd/Al 2 O 3 催化剂的晶型与结构特征采用
中部。反应后产物经过滤器去除颗粒杂质，之后经 XRD 进行表征，结果见图 2。由图 2 可以看出，
[1]
六通阀进入 SP-1000 气相色谱仪 。 Pd/Al 2 O 3 与空白 γ-Al 2 O 3 的晶型相似，图中出现的衍
射峰（PDF 04-0880 2θ=37.4°、42.8°、45.9°、67.2°）
为 γ-Al 2 O 3 的衍射峰，在图谱中并没出现明显 Pd 的
衍射峰或 PdO 的衍射峰，这可能是因为 Pd 负载量
较低 [15-16] 。

GV-1~2—截止阀；FI-1—转子流量计；P-1—注射泵；Y-1—预热
器；L-1~3—伴热带；TE-1~3—控温仪；PI-1—压力表；R-1—反
应器；F-1—过滤器

图 1 催化反应流程示意图
Fig. 1 Catalytic reaction flow chart

气相色谱检测条件：填充柱为 6 m 的 OV-210；
热导检测器；载气为氢气；柱箱温度为 100 ℃；气 图 2 Al 2 O 3 、Pd/Al 2 O 3 催化剂 XRD 谱图
Fig. 2 XRD patterns of Al 2 O 3 and Pd/Al 2 O 3 catalyst
化室温度为 200 ℃；检测器温度为 230 ℃；热丝温
度为 300 ℃。根据检测结果计算甲基二氯硅烷的转 2.1.3 N 2 吸附-脱附曲线分析
化率，以甲基二氯硅烷的转化率表示催化剂的活性， 催化剂的比表面积和孔结构对于催化剂活性具
用式（1）计算。 有重要的影响，Pd/Al 2 O 3 催化剂吸附、脱附等温线
x (CH Cl SiH)  x (CH Cl SiH) 如图 3 所示，催化剂的孔径分布如图 4 所示，催化
X  3 2 i n 3 2 o u t （1）
x (CH Cl SiH) i n 剂的比表面积及孔结构数据列于表 2。
2
3
式中： X 表 示甲基二氯 硅烷的转化 率（ % ）；
x(CH 3 Cl 2 SiH) in 、x(CH 3 Cl 2 SiH) out 分别表示反应器进
口、出口甲基二氯硅烷的摩尔分数（%）。

2 结果与讨论

2.1 Pd/Al 2 O 3 催化剂表征
2.1.1 XRF 表征
制备的 Pd/Al 2 O 3 催化剂上 Pd 的负载量采用 X
射线荧光光谱仪（XRF）进行分析检测，结果见表 1。

表 1 Pd/Al 2 O 3 催化剂的 XRF 检测结果 图 3 Pd/Al 2 O 3 催化剂吸附-脱附等温线
Table 1 XRF detection results of Pd/Al 2 O 3 catalyst Fig. 3 Adsorption and desorption isotherms of Pd/Al 2 O 3
catalyst
组分 P d A l 2O 3 其他
质量分数/% 0.0972 97.5 2.4028 由图 3 可以看出，Al 2 O 3 载体及 Pd/Al 2 O 3 催化
剂的等温吸附曲线均为Ⅳ型吸附脱附等温线，存在
由表 1 可以看出，Pd/Al 2 O 3 样品中 Pd 的质量分 H3 型回滞环，Pd/Al 2 O 3 催化剂的孔结构属于典型的
数约为 1‰，制备低负载量 Pd/Al 2 O 3 催化剂的原因 介孔结构 [17] ，由图 4 可知，Al 2 O 3 载体及 Pd/Al 2 O 3