蛋壳型钯催化剂示意图
CO气相催化偶联制草酸酯是国内外C1化学研究的重要课题之一, 该工艺反应条件温和、能耗低、设备简单、环境友好, 它的成功开发开辟了C1化学合成草酸酯及其衍生物(草酸、乙二醇、草酰胺和某些医药、染料中间体)的新途径. 这些衍生物用途广泛, 附加值高, 需求量日益增长.
目前, 国内很多学者进行了CO与亚硝酸甲酯(MN)常压气相合成草酸二甲酯(DMO)工艺路线的研究, 在催化剂评选、载体效应、工艺操作条件、反应机理和动力学等方面均做了大量的工作, 但有关活性组分分布对催化剂活性的影响报道较少. 华东理工大学联合化学反应工程研究所肖文德等人采用浸渍法制备了蛋壳型Pd/α-Al2O3催化剂, 并用于CO和亚硝酸甲酯气相合成草酸二甲酯反应, 考察了活性层厚度对催化剂活性的影响. 采用偏光显微镜和电感耦合等离子光谱技术对催化剂进行了表征. 结果表明, 调节前驱体溶液的pH值可以控制活性组分在载体上的分布, 从而得到不同钯层厚度的催化剂. 这种活性组分位于催化剂外表面的蛋壳型催化剂可以提高活性组分的利用, 使亚硝酸甲酯的转化率较高. 另外考察了活性组分Pd负载量对催化剂浸渍深度和活性的影响, 确定了催化剂活性组分的适宜负载量为0.10%, 浸渍深度为16 um.