钯二氧化钛和钯银二氧化钛催化剂的CO-IR谱图
炔烃和双烯烃的选择性加氢是一个重要的化工过程, 负载型钯金属催化剂因具有优良的选择加氢催化性能, 故广泛地应用于炔烃和双烯烃选择性加氢. 通过添加适当的助剂和选择适宜的预处理条件以优化负载型钯金属催化剂的选择加氢催化性能已有较多的文献报道. Sales等发现添加Ag组分的Pd-Ag/α-Al2O3催化剂形成Pd-Ag的合金物相,Ag对Pd表面金属活性中心起稀释作用, 阻止了1,5-己二烯的异构化,提高了1,5-己二烯加氢生成1-己烯的催化活性和选择性. Heinrichs等发现Pd-Ag/SiO2催化剂的Pd与Ag形成合金, 乙炔加氢生成乙烯的选择性增加. Lee 等发现添加TiO2组分的Pd-Ti/SiO2催化剂经高温氢还原后, Pd-TiO2之间存在强相互作用. 这种强相互作用改变了Pd的电子状态, 提高了1,4-丁二烯的加氢活性和生成1-丁烯的选择性. 目前, 有关以TiO2为载体的负载型钯金属催化剂的选择加氢催化性能研究报道较少.
南京大学化学化工学院范以宁等人利用程序升温还原(TPR)、X-射线衍射(XRD)、CO吸附-红外光谱(CO-IR)、电子顺磁共振(EPR)和微型催化反应评价等手段, 研究了负载Pd/α-Al2O3,Pd/TiO2和Pd-Ag/TiO2催化剂的结构和乙炔选择性加氢催化性能. 结果表明, Pd/TiO2催化剂具有较Pd/α-Al2O3催化剂更优良的乙炔选择性加氢催化性能, 这与Pd-TiO2之间的强相互作用密切相关. Pd-TiO2之间的强相互作用不仅使负载型钯金属催化剂具有较高的乙炔加氢催化选择性, 而且具有较高的乙炔加氢催化活性. Pd/TiO2催化剂中添加Ag组分后, Pd金属可促进Ag+的还原并可能形成Pd-Ag合金,催化剂的乙烯选择性虽有所增加, 但乙炔转化率和乙烯收率下降.