专利名称：一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于催化技术领域，具体涉及一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制 备方法。
背景技术：
随着纳米领域研究的深入，研究者发现纳米级别的贵金属粒子在催化性能上具有 更高的研究价值。贵金属钯独特的物理性能和高的催化活性同样引起研究者们极大的兴 趣，由于钯纳米粒子在各种反应中极好的催化性能得到广泛的研究，钯作为一种加氢催化 剂通常在学术界和工业中用于液相催化加氢，尤其在C=C双键的氢化、烃类转化、选择性加 氢、及选择性氧化等重要反应过程中获得了广泛的使用。目前传统的制备方法得到的活性 中心粒径大、粒径分布范围宽、选择性差等缺点已经不能满足工业催化的需要，其中合成高 饱和丁腈橡胶合成催化剂就是其中之一。氢化丁腈橡胶(HNBR)是一种高技术、高附加值的新型弹性体。近年来，国外对 HNBR的研究比较多，德国Bayer公司、日本Zeon公司和加拿大Polysar公司先后建厂 生产HNBR。国内涉足较晚，且主要集中在对新型廉价催化剂的开发和昂贵催化剂的再利用 上。铑系催化剂仍然是研究的重点，北京化工大学开发了 Rh-Ru双金属单配体催化剂，其 加氢率达98%以上。在此基础上，他们还开发了一种新型铑钌双金属双配体加氢催化剂， 用于NBR加氢，具有较高的活性、良好的选择性和较低的成本。国内外主要使用铑基催化 剂和均相催化来合成氢化丁腈橡胶，不能从根本上解决合成氢化丁腈橡胶催化剂成本高、 难分离、不易回收和再生等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及 其制备方法。本发明方法制备的纳米钯基催化剂，活性组分钯的平均 粒径1 2 nm,活性组分钯的分散度彡40%,活性组分钯的比表面积
> 138 m2/g。应用于合成高饱和丁腈橡胶，氢化反应定向选择C = C，而对Cen不加氢， 丁腈橡胶的氢化率大于99.5%。该方法解决了催化剂成本高、难分离、不易回收和再生的难 题，且具有工艺流程简单、环保高效、粒径小、粒径分布窄、选择性好等优点。为了达到以上目的，本发明的技术方案是按如下设计的
一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤红外造液、真空吸附、液相还原、洗涤和干燥。一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，红外造液是称 取1. 78g PdCl2加入0. 1 5mL盐酸，并加入去离子水，在远红外电子炉上200W 800W加 热溶解并浓缩赶酸，最后定容至5 20g/L备用。—种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，真空吸附是 向钯液中加入稳定剂后，在真空箱中缓慢加入到载体中，并使用红外强制吸附，吸附温度20 80°C，吸附时间6 24h。一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，还原剂可以是 甲醛、甲酸、醋酸钠、硼氢化钠、水合胼中的一种或两种，其与金属钯的摩尔比为1 0. 1 10。浓度为0. 01 5mol/L，液相还原温度为50 100°C。一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，洗涤过程用去 离子水反复洗涤钯基催化剂至硝酸银检测无为止。一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，干燥温度为 40 110°C，时间为0. 5 6h。一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，真空吸附的真 空度为0. 05 0. IMPa0一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，稳定剂可以是 柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇等中的一种或两种，其中稳定剂与钯的摩 尔比为1 1 100。一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于，载体为二氧化 硅、活性炭、氧化铝、碱金属碳酸盐中的一种或几种组分按任意质量比例组合而成的混合 物。纳米Pd基催化剂的主要技术参数表
权利要求
一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤红外造液、真空吸附、液相还原、洗涤和干燥。
2.根据权利要求1所述的一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征 在于红外造液是称取1. 78g PdCl2加入0. 1 5mL盐酸，并加入去离子水，在远红外电子 炉上200W 800W加热溶解并浓缩赶酸，最后定容至5 20g/L备用。
3.根据权利要求1所述的一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征 在于真空吸附是向钯液中加入稳定剂后，在真空箱中缓慢加入到载体中，并使用红外强制 吸附，吸附温度20 80°C，吸附时间6 24h。
4.根据权利要求1所述的一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征 在于还原剂可以是甲醛、甲酸、醋酸钠、硼氢化钠、水合胼中的一种或两种，其与金属钯的 摩尔比为1 0. 1 10，浓度为0. 01 5mol/L，液相还原温度为50 100°C。
5.根据权利要求1所述的一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备 方法，其特征在于洗涤过程用去离子水反复洗涤钯基催化剂至硝酸银检测无 Cl—为止。
6.根据权利要求1所述的一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征 在于干燥温度为40 110°C，时间为0. 5 6h。
7.根据权利要求1或3所述的一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其 特征在于，真空吸附的真空度为0. 05 0. IMPa0
8.根据权利要求3所述的一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征 在于稳定剂可以是柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇等中的一种或两种，其 中稳定剂与钯的摩尔比为1 1 100。
9.根据权利要求3所述的一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，其特征 在于载体为二氧化硅、活性炭、氧化铝、碱金属碳酸盐中的一种或几种组分按任意质量比 例组合而成的混合物。
全文摘要
本发明提供了一种钯基合成高饱和丁腈橡胶催化剂及其制备方法，该方法包括红外造液、真空吸附、液相还原、洗涤和干燥等步骤。本发明方法制备的纳米钯基催化剂，活性组分钯的平均粒径1～２nm，活性组分钯的分散度≥40%，活性组分钯的比表面积。应用于合成高饱和丁腈橡胶，氢化反应定向选择C＝C，而对C≡N不加氢，丁腈橡胶的氢化率大于99.5%，解决了催化剂成本高、难分离、不易回收和再生的难题，具有工艺流程简单、环保高效、粒径小、粒径分布窄、选择性好等优点。
文档编号B01J23/44GK101954278SQ20101028212
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者刘汉范, 杨拥军, 杨静, 舒涛, 邓春玲, 雷婧, 雷涤尘 申请人:郴州高鑫铂业有限公司