Page 142 - 《精细化工》2021年第10期

第 38 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.38, No.10
2021 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2021

催化与分离提纯技术
强静电吸附法制备 PdZn /Al O 催化
2
x
3
1,4-丁炔二醇选择加氢

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*
石 闯，蒙龙伟，陈 霄 ，吴洁文，范欣悦，梁长海
（大连理工大学 化工学院 精细化工国家重点实验室 先进材料与催化工程实验室，辽宁 大连 116024）

摘要：针对 1,4-丁炔二醇选择加氢反应特性，以强静电吸附法可控地制备了一系列 Pd、Zn 不同物质的量比的
PdZn x /Al 2 O 3 双金属催化剂，并探究 Zn 的引入对催化加氢性能的影响。研究发现，少量 Zn 的添加能够保持催化
剂在较高活性的情况下，大幅度改善其对中间产物 1,4-丁烯二醇的选择性。其中，PdZn 2 /Al 2 O 3 催化剂表现出较
高的催化活性和顺式-1,4-丁烯二醇的选择性。反应在 50 ℃、1 MPa 的条件下进行，1,4-丁炔二醇在接触时间为 6
g cat ·h/mol 时的转化率为 91%，顺式-1,4-丁烯二醇的选择性可达到 86%。结合程序升温还原与 X 射线电子衍射光
谱分析发现，前驱体经 400 ℃焙烧和 400 ℃还原处理后形成了 PdZn 双金属催化剂。Zn 原子的掺入有效调变了
Pd 活性位点的几何效应和电子效应，抑制了中间产物的过渡加氢。
关键词：双金属催化剂；1,4-丁炔二醇；Pd 基催化剂；选择加氢；结构调控；催化技术
中图分类号：TQ223.1；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 10-2072-09

PdZn x/Al 2O 3 catalysts prepared by strong electrostatic adsorption for
selective hydrogenation of 1,4-butynediol

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SHI Chuang, MENG Longwei, CHEN Xiao , WU Jiewen, FAN Xinyue, LIANG Changhai
（State Key Laboratory of Fine Chemicals, Laboratory of Advanced Materials and Catalytic Engineering, School of
Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China）

Abstract: A series of PdZn x/Al 2O 3 bimetallic catalysts with different molar ratios of Pd to Zn were
prepared in a controlled manner by strong electrostatic adsorption for the selective hydrogenation of
1,4-butynediol (BYD), and the effect of Zn on the catalytic hydrogenation was investigated. It was found
that introducing a small amount of Zn was able to maintain high activity of the catalyst and greatly improve
its selectivity for the intermediate cis-1,4-butenediol (cis-BED). PdZn 2/Al 2O 3 catalyst exhibited high
catalytic activity with 91% conversion and selectivity for cis-BED (86%) under the conditions of 50 ℃, 1
MPa H 2 pressure, and contact time of 6 g cat·h/mol. In addition, temperature-programmed reduction and
X-ray photoelectron spectroscopy results showed that the precursor was calcined at 400 ℃ and reduced at
400 ℃ to form the PdZn bimetallic catalyst. The doping of Zn atoms effectively modulated the geometrical
and electronic effects of the Pd active sites, which effectively inhibited the over-hydrogenation of the
intermediate products.
Key words: bimetallic catalyst; 1,4-butynediol; Pd-based catalyst; semi-hydrogenation; structure
engineering; catalysis technology

顺式 1,4-丁烯二醇（cis-BED）在维生素 A 和 通过在温和条件下 1,4-丁炔二醇（BYD）选择加氢
[3]
B 6 的合成领域具有广泛应用 [1-2] 。目前，该产品主要 获得 。常用催化剂为林德拉(Lindlar)催化剂，其活

收稿日期：2021-03-25; 定用日期：2021-05-25; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210316
基金项目：大连市科技创新基金（2019J12GX028，2018RQ09）；2020 年中-法“蔡元培”交流合作项目；中央高校基本科研业务费
（DUT21LK02）
作者简介：石 闯（1996—），男，硕士生，E-mail：scdlut@163.com。联系人：陈 霄（1985—），男，副教授，E-mail：xiaochen@dlut.edu.cn；
梁长海（1971—），男，教授，E-mail：changhai@dlut.edu.cn。