Page 122 - 《精细化工》2021年第1期
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·112·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 38 卷

                 氢气程序升温脱附（H 2 -TPD）在自制测试系统                         图 2 为不同金属组分催化剂（Pd 1/Al 2O 3、Ni 1/Al 2O 3
            上进行。将 100 mg 待测样品置于石英管内，室温通                        和 Pt 1 /Al 2 O 3 ）的 H 2 -TPD 曲线。
            入氢气升温至 300 ℃后，还原处理 1 h，待温度降至
            50 ℃，切换至 Ar 气氛，待色谱基线稳定后，以 10 ℃/min
            升温速率程序升温至 600 ℃。采用气相色谱的 TCD
            检测器检测信号。
                 催化剂 BET 表征：用分析天平称取一定量的催
            化剂颗粒，经抽真空升温至 300 ℃预处理 2 h。BET
            测试仪器以高纯 N 2 为吸附物质，液氮温度下，进行
            N 2 吸-脱附等温线测试。比表面积和孔容孔径采用
            BET 方法测定。

                 XPS 采用 X 射线光电子能谱仪进行测试。其中，
            分析室工作时的真空度：~210              –7   mPa，X 光源：               a—Pd 1/Al 2O 3; b—Ni 1/Al 2O 3; c—Pt 1/Al 2O 3
                                                                    图 2   不同金属组分催化剂的 H 2 -TPD 曲线
            单色化的 Al Kα源（Mono Al Kα），能量：1486.6 eV，              Fig.2  H 2 -TPD profiles of catalysts with different active metal
            6 mA12 kV(72 W)，束斑大小：30~400 m；扫描
            模式：CAE（固定分析器能量）全谱扫描，通能 100                             如图 2 所示，Pd 1 /Al 2 O 3 催化剂在 100~200 ℃区
            eV，步长 1 eV；窄谱扫描：通能 30 eV，步长 0.1 eV。                间有 1 个较强的 H 2 脱附峰;而 Ni 1 /Al 2 O 3 和 Pt 1 /Al 2 O 3
            结合能校正：以表面污染 C 1s（284.8 eV）为标准                      催化剂的第 1 个 H 2 脱附峰在 220 ℃左右，且峰面积
            进行校正。                                              较小，说明 Pd 1 /Al 2 O 3 催化剂在低温段具有较强的吸
                                                               氢、脱氢能力。在高温段 420 ℃左右，3 个催化剂
            2   结果与讨论                                          均有较强的 H 2 脱附峰产生。其中，Ni 1 /Al 2 O 3 峰面积
                                                               最大，说明 Ni 1 /Al 2 O 3 催化剂只在高温区才能表现较
            2.1   催化剂表征
                                                               好吸氢、脱氢性能。一般来说，在低温段的脱附峰
                 图 1 为不同 Pd 含量的 Pd/Al 2 O 3 、Ni 1 /Al 2 O 3 和                                   [18]
                                                               为活性金属颗粒和载体表面的吸附氢                   ，高温段产
            Pt 1 /Al 2 O 3 催化剂的 XRD 谱图。                        生的脱附峰为载体表面远离活性金属的氢组分                     [19] 。

                                                               综合来看，催化剂的低温吸氢脱氢能力大小顺序为：
                                                               Pd 1 /Al 2 O 3 >Pt 1 /Al 2 O 3 >Ni 1 /Al 2 O 3 。
                                                                   进一步研究了不同 Pd 含量的 Pd/Al 2 O 3 催化剂
                                                               的脱氢性能，如图 3 所示。










            a—Pd 0.5/Al 2O 3; b—Pd 1.0/Al 2O 3; c—Pd 1.5/Al 2O 3; d—Ni 1/Al 2O 3; e—Pt 1/Al 2O 3
                       图 1   不同催化剂的 XRD 曲线
                   Fig.1    XRD patterns of diffrernt catalysts


                 通过标准卡片 IDCC00-001-1152 比对，5 条谱
                                                                      a—Pd 0.5/Al 2O 3; b—Pd 1.0/Al 2O 3; c—Pd 1.5/Al 2O 3
            线中 2θ=37.60°、45.79°、67.30°的 3 个衍射峰均归                  图 3   不同活性金属含量催化剂的 H 2 -TPD 曲线
            属于立方晶相的 Al 2 O 3 。在 5 个催化剂的谱图中均没                   Fig.3  H 2 -TPD profiles of catalysts with different active
            有明显的 Pd、Ni、Pt 相关晶粒的衍射峰，说明在                               metal contents

            Al 2 O 3 载体上没有检测到明显活性金属聚集的晶粒。                          由图 3 可以看出，不同 Pd 含量的 Pd/Al 2 O 3 催
            从不同 Pd 含量 Pd/Al 2 O 3 催化剂（图 1a、b、c）的               化剂分别在 150 ℃和 450 ℃左右呈现 2 个较强的 H 2
            XRD 谱图可以看出，活性金属含量在 0.5%~1.5%范                      脱附峰，说明 3 种催化剂在高、低温段都具有较好
            围内时，随着负载量的增加，并未造成催化剂活性                             的 H 2 吸附能力。从 H 2 脱附温度来看，Pd 0.5 /Al 2 O 3
            金属的颗粒聚集。                                           和 Pd 1.0/Al 2O 3 的低温氢吸氢位主要集中在 130~150 ℃
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