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过氧化氢是重要的液体无机化工产品之一,广泛应用于纺织、化工、造纸、环保、食品工业、采矿、医药、航天及军工行业等。过氧化氢的传统生产工艺是葸醌法,但是这种方法生产出来的过氧化氢浓度低,同时需要萃取等一系列后续工作,成本比较高。普遍认为氢氧直接合成过氧化氢的合成路线比较简单,成本比较低,引起了许多研究者的重视,过氧化氢直接合成工艺的关键在于提高转化率以及选择性,其中催化剂是关键因素之一。为了更好的进行过氧化氢的合成,就应该尽可能的减少过氧化氢的分解。目前,研究过氧化氢合成所用的催化剂主要是纳米碳纤维负载贵金属钯。
本文采用化学气相沉积法生长纳米碳纤维并以其为载体制备了钯一纳米碳纤维催化剂,并对其进行了程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)和CO脉冲吸附等表征。
以经过盐酸酸洗的扳式纳米碳纤维为载体,采用等量浸渍法制备了负载量为5%的钯-纳米碳纤维(Pd/CNF)催化剂,并用它来考查过氧化氢分解的影响因素。结果表明:5%Pd/CNF催化剂存在时,酸性条件下引入KCl、KBr或KI,可以明显的减少过氧化氢自身的分解,同时对过氧化氢的氢解反应速率也有不同程度的影响,其中KI存在的条件下,过氧化氢基本上不发生自身的分解反应和氢解反应。卤素离子的浓度增大,有利于抑制过氧化氢的分解和氢解反应,而温度升高会促进过氧化氢的分解和氢解。