Page 112 - 《精细化工》2022年第4期

·748· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

（D TEM ，%）。 2 结果与讨论
6M
D TEM / %  Pd  100 （2） 2.1 样品表征
 Ld
式中：M Pd 为 Pd 的相对原子质量，为 106.42；ρ 为 2.1.1 XRD 分析
6
3
Pd 的密度，12.02×10 g/m ；σ 为 Pd 原子横截面积， 图 1 为两种催化剂的 XRD 谱图。结果表明，不
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2
0.79×10 –19 m ；L 为阿伏伽德罗常数，6.02× 10 /mol； 同催化剂均在 2θ 为 32.76°、36.48°、45.62°和 66.95°
d 为颗粒平均粒径，nm。 附近出现了较强的特征衍射峰，说明催化剂载体氧
ICP：使用ICP-OES测试催化剂中Pd的质量分数。 化铝的晶型为 δ 型 [15] 。对比两条衍射曲线可知，出
堆密度测试：称取 40.00 g 待测样品转移至 100 mL 峰位置基本一致，说明高分子聚合物 AA/AM 的加
量筒中，以 30°倾斜角反复振动量筒至读数不变， 入对氧化铝晶体结构不产生影响。催化剂中 Pd 含量
读取此时体积。以样品质量除以体积得到堆密度。 仅为 0.3%（以载体的质量为基准，下同），故未检
抗压碎强度测试：随机选取 50 粒待测样品，使 测到 Pd 的衍射峰。
用强度测定仪逐一测试每个颗粒的强度，取平均值
得到样品的抗压碎强度。
1.4 催化剂活性评价
首先，配制工作液，将 1,2,4-三甲基苯和四丁基
脲按体积比 65∶35 混合均匀得到混合溶剂，随后加
入适量溶质 2-乙基蒽醌（质量浓度为 120 g/L），完
全溶解后得到活性评价使用的工作液。催化剂活性
评价在带夹套的玻璃反应器中进行 [14] ，依次向反应
器中加入一定量玻璃球，10.00 g 催化剂和 40.0 mL
工作液。控制反应温度为 50 ℃，氢气流量 400 mL/min，
氢化时间 30 min。反应结束后取 5.0 mL 加氢后的工 图 1 不同催化剂的 XRD 谱图
作液，通入氧气使其中的 2-乙基蒽氢醌完全反应， Fig. 1 XRD spectra of different catalysts

同时生成过氧化氢。随后，使用去离子水萃取工作 2.1.2 物理性质及孔结构分析
液中的过氧化氢，最后利用高锰酸钾滴定法测定 5.0 两种催化剂的物理性质和孔径分布分别如表 1
mL 工作液中生成的过氧化氢量，再折算成每升工作 和图 2 所示。
液中可生产过氧化氢的量，即为催化剂在实验室装置
中的活性（氢化效率）。活性评价中涉及的化学反应 表 1 APC-Q-1S 和 LDHA-1 催化剂的物理性质和孔结构
如下所示： 参数
Table 1 Physical properties and pore structure parameters
of APC-Q-1S and LDHA-1 catalysts
堆密度 抗压碎 比表面积 孔体积 平均孔 Pd 含量
2 3
/(g/mL) 强度/N /(m /g) /(cm /g) 径/nm /%
APC-Q-1S 0.54 53.0 95.0 0.55 23.2 0.30
LDHA-1 0.45 48.3 110.6 0.82 29.7 0.30

催化剂的活性按式（3）计算。
η=5/2×c(KMnO 4 )×V(KMnO 4 )×M(H 2 O 2 )/
V(工作液) （3）
式中：η 为催化剂的氢化效率，g/L；c(KMnO 4 )
为滴定所用高锰酸钾的浓度，mol/L；V(KMnO 4 )为
消耗的高锰酸钾溶液体积，mL；V(工作液)为工作
液取样体积，mL；M(H 2 O 2 )为过氧化氢相对分子质
量，g/mol；5/2 为过氧化氢和高锰酸钾反应物质的

量比。 图 2 不同催化剂的孔径分布
随后再加入 40 mL 工作液，重复上述操作。 Fig. 2 Pore size distribution of different catalysts