李丽英[1]2004年在《钯/炭（Pd/C）催化还原碱木质素的研究》文中研究指明本论文采用甲醛还原法制备钯／炭(Pd／C)催化剂，考察了活性炭负载钯催化剂对麦秆碱木质素还原反应的催化作用，采用两种不同的方法回收废钯／炭(Pd／C)催化剂，并且以活化后的碱木质素为原料合成了碱木质素两性水处理剂。 通过单因素分析，确定了甲醛还原法制备钯／炭(Pd／C)催化剂活化碱木质素的最佳条件为反应时间2h、反应pH值12、环己烯用量10mL和钯／炭(Pd／C)催化剂浓度5％。用化学法对反应前后碱木质素官能团进行了定量测定，用FTIR、UV和~1HNMR光谱及GPC凝胶渗透色谱对木质素化学结构进行了分析，结果表明，负载钯催化剂对碱木质素还原反应具有较高的催化活性，总羟基含量10.12％，增加了53.95％；羧基含量2.64％，降低了50.54％；甲氧基含量降低了17.73％；分子量处于10000—1000范围的百分比变大，多分散系数变小；总酸性基变化不大，木质素的苯环结构稳定，活性官能团增加，反应活性提高，钯／炭(Pd／C)催化剂对木质素还原活化反应具有良好的催化作用。 钯是一种具有优良而独特的电化学特性和化学性质的贵金属，使用后均要回收反复使用，采用重复利用钯／炭(Pd／C)催化剂催化活化碱木质素，重复使用叁次；回收钯重新制备钯／炭(Pd／C)催化剂，直接与碱木质素反应，方法是可行的。 活化后的碱木质素通过Mannich反应合成碱木质素水处理剂，通过缓蚀、阻垢和絮凝性能的测试结果表明，活化后的碱木质素制得的水处理剂可用作缓蚀剂、阻垢剂和絮凝剂，其性能优于粗木素和精制碱木质素合成的水处理剂，改性后的碱木质素反应活性提高，活化的效果是比较明显的。
叶结旺[2]2006年在《Pd/C催化下H_2对碱木质素的还原作用》文中研究说明碱木质素是造纸工业碱法制浆黑液的主要成分,其甲氧基含量较高,醇羟基含量较低,导致化学反应活性低,因此提高其反应活性成为碱木质素高效利用的关键。 本论文采用H_2作为碱木质素加氢活化的试剂,考察了钯/炭(Pd/C)催化剂催化下,H_2在常压和高压以及微波辅助下对碱木质素的还原作用。分析了各种反应因素对反应前后碱木质素官能团含量的影响,确定了碱木质素还原反应的较佳条件。分别对比了常压和高压、常规反应方式和微波辅助下,Pd/C催化活化碱木质素的效果。结果表明高压比常压更有利于提高碱木质素的反应活性,改善反应性能;微波辐射比常规反应方式更有利于提高碱木质素的酚羟基含量,而在提高碱木质素的总体反应活性方面没有表现出特殊的效应。~1H-NMR和UV光谱分析显示反应后碱木质素的结构单元中苯环结构稳定,羰基、羧基、甲氧基有所减少,醇羟基和酚羟基的量增加了。采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定了碱木质素的相对分子量及其多分散性,结果显示碱木质素经过加氢活化后,重均分子量(M_w)和数均分子量(M_n)都有不同程度的降低,而数均分子量下降的更为明显,碱木质素的相对分子量分布变宽,多分散系数(D)增大。运用元素分析仪分析了反应前后碱木质素的元素组成变化,并结合官能团的测定结果,得出了碱木质素结构单元的经典式。扩大经典式显示,C_9结构单元中酚羟基和醇羟基的个数在活化后都有所增加,羰基和羧基数都不同程度地减少了。综合分析得出,碱木质素的活性基团数增加,结构单元之间的化学键发生了部分断裂,碱木质素大分子发生了碎片化,聚合程度降低,反应性能总体上得到了较大改善。 Pd/C催化下碱木质素高压还原反应的最佳条件为:催化剂的负载量为3%,用量为10%,反应温度为100℃,反应时间为5h,氢气压力为4MPa。在此条件下,总羟基、醇羟基和酚羟基含量分别为:15.69%、11.45%、4.24%,分别增加了158.06%、310.40%以及28.86%;甲氧基含量由13.85%减少为10.14%;M_w、M_n分别为13943、5196,比反应前分别减少了17.25%和40.67%,D由反应前的1.92增大为2.68。 运用扫描电子显微镜(SEM)对Pd/C催化剂的微观形貌进行了表征,对失活的Pd/C催化剂进行了回收再利用,并初步探讨了催化剂失活的原因。钯的回收率为94.55%,纯度达到98.85%。推断Pd/C催化剂失活的主要原因是:金属钯的流失、钯晶粒的长大活性炭微孔堵塞以及催化剂的中毒。催化剂的重复利用实验表明新鲜的Pd/C催化剂重复使用叁次还能保持较好的催化活性。
参考文献：
[1]. 钯/炭（Pd/C）催化还原碱木质素的研究[D]. 李丽英. 东北林业大学. 2004
[2]. Pd/C催化下H_2对碱木质素的还原作用[D]. 叶结旺. 东北林业大学. 2006