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貴金屬催化劑以堇青石蜂窩陶瓷為載體,以鉑(Pt)、鈀(Pd)等貴金屬為主要活性成份,采用高分散率均勻分布的方法制備而成。
廢鉑碳以鉑為主要活性組分制成的貴金屬催化劑。在鉑族金屬催化劑 中,鉑催化劑的用量大、應(yīng)用范圍廣。鉑催化劑的活性組分可以是單一的鉑,也可以是以鉑為主,輔以其他貴金屬、過渡金屬及稀土元素等構(gòu)成的二元或多元催 化劑。它對加氫、氧化、脫氫及加氫分解反應(yīng)顯示出良好活性。鉑催化劑的形態(tài)多種多樣,有鉑黑、膠體鉑、金屬絲網(wǎng)、PtO2、鉑化合物及載體負載鉑。工業(yè)上大量使用的為載體負載型和金屬絲網(wǎng)型。
人們利用催化劑,可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率,這被稱為催化反應(yīng)。大多數(shù)催化劑都只能加速某一種化學(xué)反應(yīng),或者某一類化學(xué)反應(yīng),而不能被用來加速所有的化學(xué)反應(yīng)。催化劑并不會在化學(xué)反應(yīng)中被消耗掉。不管是反應(yīng)前還是反應(yīng)后,它們都能夠從反應(yīng)物中被分離出來。不過,它們有可能會在反應(yīng)的某一個階段中被消耗,然后在整個反應(yīng)結(jié)束之前又重新產(chǎn)生。
回收廢鉑催化劑絡(luò)合物的制備
以下是較常用的鉑絡(luò)合物催化劑的幾種制備方法。
1.氯鉑酸的異丙醇溶液
3gH2ptCl*6H2O溶于100ml無水異丙醇中,在一定定溫度下充分?jǐn)嚢瑁蛊淙芎箪o置一段時間,既得產(chǎn)物,終為桔溶液/$B*a#jT.W-v8e$g
H2ptCl*6H2O+(CH3)2CHOHH2ptCl4+(CH3)2CO+2HCl+6H2Od;k(M-gx9`5il
在貯存中,兩價鉑可進一步還原成零價鉑[pt(0)],而以pt(0)為主的氯鉑酸的異丙醇溶液活性較強,在硅氫加成反應(yīng)中,有催化活性的成份是零價鉑和二價鉑。.}6V%H!F,K3f/a!C
2.鄰苯二甲酸二乙酯配位絡(luò)合物3y:d4{*L7r3}
在附有回流冷凝器溫度計的500ml三口瓶中,加入1gH2ptCl*6H2O及200ml無水乙醇,通N2(干燥)下,升溫至80℃回流2h,然后降溫至40℃,減壓蒸出乙醇,得粘稠物,經(jīng)氯仿抽提及除去溶劑后,便得固體產(chǎn)物(抽提10次左右),加入50g鄰苯二甲酸二乙酯溶解固體物,濾去固渣使得到鄰苯二甲酸二乙酯的配位絡(luò)合物催化劑。,q }*W#A7_/A5V!X
3.回收廢鉑催化劑-四氫呋喃絡(luò)合物
在附有回流冷凝器及溫度計的反應(yīng)瓶中,加入1gH2ptCl*6H2O及200ml四氫呋喃,在通N2的情況下回流1h,冷卻后加入Na2SO4干燥,濾去固體渣狀物,既得四氫呋喃配位絡(luò)合物溶液。
4.甲基乙烯基硅氧烷配位絡(luò)合物
附有回流冷凝器,溫度計的反應(yīng)瓶中,加入32gH2ptCl*6H2O及210g(Me2ViSi)2O,在常壓及120℃回流1h,冷卻后濾去黑色沉淀(鉑黑)并將淺灰色酸性溶液反得用蒸餾水洗至中性(除去含氯的酸性副產(chǎn)物)而后加入無水CaCl2干燥,濾出CaCl2后,得到含鉑2.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))及含氯0.43%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的甲基乙烯基硅氧烷配位的回收廢鉑催化劑。
廢鈀碳分類存放條件
化驗室內(nèi)只宜存放少量短期內(nèi)需用的藥品,易燃易爆鈀碳催化劑應(yīng)放在鐵柜中,柜的頂部要有通風(fēng)口。嚴(yán)禁在化驗室內(nèi)存放總量20L的瓶裝易燃液體。大量鈀碳催化劑應(yīng)放在鈀碳催化劑庫內(nèi)。對于一般鈀碳催化劑,如元機鹽,應(yīng)存放有序地放在鈀碳催化劑柜內(nèi),可按元素周期系類族,或按酸、堿、鹽、氧化物等分類存放。存放鈀碳催化劑時,要注意廢鈀碳的存放期限,某些鈀碳催化劑在存放過程中會逐漸變質(zhì),甚至形成危害物。如醚類、二氧六環(huán)、烯、液體石蠟等,在見光條件下,若接觸空氣可形成過氧化物,放置時間越久越危險。某些具有還原性的鈀碳催化劑,如本三酚、TiCl3、四氫硼鈉、FeS04、維生素c、維生素E以及金屬鐵絲、鋁、鎂、鋅粉等易被空氣中氧所氧化變質(zhì)。
目前,廢鈀回收主要用于生產(chǎn),然后利用制備一系列相應(yīng)的催化劑。從廢鈀催化劑中回收鈀的關(guān)鍵在于鈀的浸出,隨著浸出方法的不同,派生出不同的工藝。目前,普遍采用的是用硝酸或王水浸出,氨絡(luò)合沉淀的工藝。由于鈀催化劑中除了活性鈀以外還有催化劑如銅、鋁等元素,另外還有載體,如碳、硅等。對于特種催化劑,鈀的回收也有所不同,目的是把金屬鈀提煉出來,達到高純度和高回收率。文中所用的廢鈀催化劑是以二氧化硅為載體的鈀催化劑,其中還含有銅和鋁等成分。以下介紹一種從催化劑中提取的方法。工藝流程回收的催化劑中以二氧化硅為載體,其中含金屬鈀約0.8%,還含有3%左右的鋁化合物和1%左右的銅化合物。
將廢鈀催化劑采用液堿溶解二氧化硅,過濾后濾餅用王水浸出,產(chǎn)物粗用氨水提純,再經(jīng)水合肼還原得海綿鈀。海綿鈀用王水溶解,加熱蒸發(fā)灼燒,可得成品純。廢鈀催化劑→粉碎→液堿溶解→過濾→加王水溶解→趕硝→氨水提純→水合肼還原→加王水制備 。
使化學(xué)反應(yīng)加快的催化劑,叫做正催化劑;使化學(xué)反應(yīng)減慢的催化劑,叫做負催化劑。例如,酯和多糖的水解,常用無機酸作正催化劑;二氧化硫氧化為三氧化硫,常用作正催化劑,這種催化劑是固體,反應(yīng)物為氣體,形成多相的催化作用,因此,也叫做觸媒或接觸劑;食用油脂里加入0.01%~0.02%沒食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸敗,在這里,沒食子酸正丙酯是一種負催化劑(也叫做緩化劑或抑制劑)。
當(dāng)前,對催化劑的作用還沒有完全弄清楚。在大多數(shù)情況下,人們認(rèn)為催化劑本身和反應(yīng)物一起參加了化學(xué)反應(yīng),降低了反應(yīng)所需要的活化能。有些催化反應(yīng)是由于形成了很容易分解的"中間產(chǎn)物",分解時催化劑恢復(fù)了原來的化學(xué)組成,原反應(yīng)物就變成了生成物。
一般而言,衡量一個化工催化劑的質(zhì)量與效率,主要是活性、選擇性和穩(wěn)定性這3項綜合指標(biāo)。與這3項相關(guān)的還有,催化劑的機械強度、抗毒性、幾何物理性質(zhì)、宏觀和微觀的物理結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟性能等。
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