无机载体疏水催化剂
自50年代起,国外已致力于研究可用于液相交换的催化剂,但研究工作的进展缓慢,主要原因是所研制的催化剂在水溶液中会中毒而失去活性。H.C.Urey和J.S.Spevack研究了Ⅷ族金属Pt及Ni在水溶液中的催化作用,结果表明:Pt及Ni接触水时会很快失去活性,其促使液相交换达到平衡的速率比在气相交换中低2~3个数量级。60年代末,加拿大原子能有限公司(AECL)针对本国含氚重水氚提取过程,制定了可用于液相交换反应的疏水催化剂发展计划,W.H.Stevens率先提出催化剂表面疏水处理构想。其制备途径是在 Pt-Al2O3外表面涂覆一层硅酮聚合物多孔薄膜,此膜仅让H2和水蒸气进入催化剂孔道而水则不能进入。Stevens的研究表明:在亲水型催水剂中引入疏水基体或直接采用疏水基体可明显改善其在液相中的催化性能。此后,J.H.Rolston等将Pt直接沉积在多孔PTFE(聚四氟乙烯)支撑体上,制得Pt/ PTFE型疏水催化剂。J.P.Bulter将Pt沉积在高比表面活性炭上,形成Pt-C之后,与疏水基体PTFE组合,制得Pt/C/PTFE型疏水催化剂。80年代中期,加拿大Chalk River国立实验室首次实现了Pt/ C/ PTFE疏水催化剂用于D2气体转化为D2O的商业应用。90年代初,Chalk River又建成了基于液相催化交换(LPCE)技术的含氚重水氚提取系统,并用此系统进行了中试规模的疏水催化剂性能验证。
80年代末,印度、韩国开始发展疏水催化剂制备技术。80年代中期,中国原子能科学研究院进行了疏水催化剂研究。大连光明化工研究院祁世纶等将Pt浸泡在一种D型高分子聚合物中,制得疏水催化剂,并在并流操作中研究了其催化活性。中国工程物理研究院核物理与化学研究所针对含氚废气中氚(HT)的催化氧化转化成为HTO进行了疏水催化剂Pt/ PTFE、Pt/ SDBC的研究,在90年代末期,又进行了纳米型Pt/C/PTFE疏水催化剂研究。