PdCoB非晶态催化剂的制备、改性及其用于氯苯酚的液相脱氯研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jw_wanghaibing
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鉴于氯酚类化合物大量排放到环境中造成的严重污染,液相催化加氢脱氯法因其种种优点在治理污染物领域受到了研究者们的重视。双金属非晶态催化剂因其自身与水反应产生氢源而得到越来越多的应用,本论文选择Co基非晶态催化剂为基体,通过掺杂贵金属Pd对其进行改性,以氯酚化合物(4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚)为模型反应物,研究了PdCoB催化剂对于氯酚的水相催化加氢脱氯性能,取得如下结果:采用沉淀还原法制备的PdCoB-PR催化剂对4-氯苯酚的脱氯活性显著高于共还原法、还原取代法制备的PdCoB-CR、PdCoB-RR催化剂。活性的巨大差异是由结构方面(PdCoB-PR的大比表面积、高分散度、小粒径尺寸)以及电子方面(非晶态合金PdCoB-PR上缺电子的Pd中心)两个因素造成的。PdCoB-PR催化剂的最优化制备条件为:以COSO4为钴基前驱体、制备温度为273K、Pd/Co=0.0005wt、molB/molM=7、还原时间为1h,此时1.25g/L的催化剂降解80mg/L的4-氯苯酚的Kobs达到了0.433mm-1。PdCoB-PR的脱氯活性能够在广泛的初始pH值范围内(2.5-11)保持不变;在极强酸(pH≤1.5)和极强碱(pH≥12)条件下,PdCoB-PR催化剂表现出失活现象。与文献上广为采用的PdFe催化剂相比,PdCoB-PR催化剂对多氯代酚类化合物的加氢脱氯表现出高的活性和选择性。PdCoB-PR在连续反应过程中,第2、3、4轮的活性分别降低到77%、50%、38%,催化剂表面活性位逐渐被Co(OH)2絮状沉淀覆盖有助于解释上述失活现象。PdCoB-PR体系对氯酚化合物的降解机理为通过Pd催化降解H2产生的高还原活性原子氢H*进行的加氢脱氯过程。
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