甲酸分子中含有4.4 wt%的氢,是众所周知的氢源。在催化剂的作用下,甲酸在常温、常压即可分解成H2和CO2。由于甲酸在常温下为液体,作为氢源储运方便,相对于高压H2,在安全方面具有很大优势。此外,甲酸具有良好的选择还原性,反应条件温和,后处理简便,因此广泛应用于催化转移加氢反应中,可以使羰基、硝基等多种化合物还原。本文采用浸渍法,以PdCl2为钯源,制备了Pd/AC催化剂。采用N2等温吸附脱附、TPR、XRD、TEM等技术对Pd/AC进行了表征,结果表明,随着Pd负载量的增加,Pd颗粒的粒径逐渐增大,分散程度变差,出现了团聚现象。用于甲酸分解反应,当甲酸水溶液浓度为0.1 mol/L、催化剂负载量为5 wt%、催化剂用量为0.010 g/mL甲酸水溶液、反应温度100℃、反应时间1 h时,甲酸转化率达到97.8%,氢气选择性为99.4%。在循环使用初期,活性下降不明显;当循环使用第5次时,甲酸转化率降低为88.6%,而H2选择性基本保持不变(>99%)。表征发现,Pd/AC催化剂的失活原因为Pd金属的流失。以甲酸为氢源,研究了Pd/AC催化苯转移加氢反应和苯酚转移加氢反应。对于苯转移加氢反应,改变反应条件,苯转化率和环己烯选择性仍然很低,这是由于甲酸分解反应所提供的压力较低所造成的;此外Pd催化剂上更易于得到深度加氢产物环己烷。对于苯酚转移加氢反应,当0.25 mol/L苯酚水溶液用量为10 m L,甲酸用量为400μL,N2为0.3 MPa、催化剂用量为0.05 g/m L苯酚水溶液、反应温度70℃、反应时间4 h时,苯酚转化率为65.3%,环己酮选择性为96.2%。采用大比表面的AC载体(908.5m2/g)制备Pd/AC,表征发现Pd在大比表面AC上分散程度更好。将其用于催化苯酚转移加氢反应,实验结果表明大比表面的Pd/AC具有更高的活性,可以使苯酚完全转化,环己酮选择性为57.6%。