Palladium prášekje chemická látka s částicemi černého prášku. Molekulární vzorec PD, CAS 7440-05-3. Palladium uhlík je katalyzátor, který je nerozpustný ve všech organických rozpouštědlech a kyselých roztocích. Vytváří se nakládáním kovového palladia na aktivovaný uhlík a jeho hlavní funkcí je katalyzovat hydrogenaci nenasycených uhlovodíků nebo spol. Palladium uhlík má vlastnosti vysoké hydrogenace, dobrou selektivitu, stabilního výkonu, malého podávacího poměru, opakovatelného použití a snadné zotavení. Obecně se používá v procesu rafinace hydrogenace petrochemického průmyslu, farmaceutického průmyslu, elektronického průmyslu, průmyslu koření, barviva a dalších jemných chemikálií.
|
Chemický vzorec |
PD |
|
Přesná hmota |
106 |
|
Molekulová hmotnost |
106 |
|
m/z |
106 (100.0%), 108 (96.8%), 105 (81.7%), 110 (42.9%), 104 (40.8%), 102 (3.7%) |
|
Elementární analýza |
PD, 100,00 |
|
|
|
Palladium uhlík (PD/C) je účinný katalyzátor podporovaný na aktivovaném uhlím pomocí Palladiu kovu. Jeho jedinečné fyzikální a chemické vlastnosti, jako je vysoká specifická povrchová plocha, vynikající katalytická aktivita a selektivita, z něj činí nepostradatelný materiál v moderním chemickém průmyslu.
1. hydrofinování
Palladium prášekje klíčovým katalyzátorem pro hydrogenační odsiření (HDS), hydrogenační denitrifikaci (HDN) a hydrogenační demetalizaci (HDM) při rafinaci ropy. Například v procesu rafinace kyseliny terefthalové (PTA) může uhlík Palladiu efektivně katalyzovat hydrogenační redukci nečistot v oxidačních produktech xylenu, přeměnit 4-karboxybenzaldehyd (4-CBA) na snadno oddělitelný alkohol, což zvyšuje čistotu PTA na více než 99,9%polyesterových fikcí.
Podpora dat: Více než 80% celosvětové produkční kapacity PTA přijímá uhlíkovou technologii Palladiu a jedna jednotka spotřebovává asi 5-10 tun uhlíkového katalyzátoru Palladiu ročně.
2. Nenasycená hydrogenace uhlovodíků
Palladium uhlík vykazuje vysokou selektivitu v hydrogenačních reakcích olefinů a alkynů.
Například při produkci ethylenu může být acetylen selektivně hydrogenován na ethylen prostřednictvím katalýzy uhlíku Palladiu, zabránit nadměrné hydrogenaci za vzniku ethanu a zvýšení výnosu ethylenu o 15% -20%.
Technické výhody: Ve srovnání s tradičními katalyzátory Lindra může uhlík Palladiu dosáhnout účinné konverze při nízkých teplotách (50-100 stupňů) a nízkým tlakem (1-5 MPa), což snižuje spotřebu energie o více než 30%.
3. hydrogenace aromatických sloučenin
Palladium uhlík může katalyzovat hydrogenaci aromatických uhlovodíků, jako je benzen a naftalen. Například v procesu hydrogenace benzenu na cyklohexan, katalyzátor uhlíku palladia snižuje reakční teplotu z 300 stupňů na 150 stupňů, tlak z 10 MPa na 3 MPa a selektivita cyklohexanu dosahuje více než 99%.
1. Syntéza chirálních léčiv
Asymetrická hydrogenační reakce katalyzovaná uhlíkem Palladiu je jednou z hlavních technologií pro syntézu chirální léčiv. Například v syntéze antidepresiva paroxetinu Palladiu uhlík katalyzoval asymetrickou hydrogenaci ketonových sloučenin meziproduktů chirálního alkoholu s enantiomerním přebytkem (hodnota EE) 99,5%, což významně snižuje následné náklady na separaci.
Případ: Poté, co Pfizer přijal Palladiu uhlíkovou katalytickou technologii, roční produkce paroxetinu se zvýšila z 50 tun na 200 tun a náklady na tunu se snížily o 40%.
2. konstrukce heterocyklických sloučenin
Palladium uhlík může katalyzovat tvorbu CN a CO vazeb a konstruovat heterocyklické struktury, jako je indol a pyridin.
Například při syntéze anti-tumorového léčiva imatinibu, Palladiu uhlíkově katalyzovanou vazební reakci anilinu a chloropyridinu zvýšily výtěžek z 60% na 92% a reakční doba byla zkrácena z 24 hodin na 4 hodiny.
Technologický průlom: Prostřednictvím aplikace nano palladiu uhlíkového katalyzátoru (velikost částic 2-5 nm) se reakční aktivita zvyšuje o 3krát a dávka katalyzátoru je snížena o 80%.
3. čištění meziproduktů léčiva
Uhlík palladia může být použit k odstranění toxických skupin, jako jsou halogeny a nitro skupiny z farmaceutických meziproduktů. Například při syntéze antibiotického ceftriaxonu vedl Palladiu uhlíkový katalyzovaný odstranění atomů chloru z meziproduktů ke zvýšení čistoty produktu z 95% na 99,9%, což splňovalo standardy FDA.
1. Příprava polovodičových materiálů
Proces depozice chemických chemických párů (CVD) z uhlíku palladia je klíčem k přípravě tenkých filmů na bázi křemíku na bázi vysokých čistí. Například při povlaku solárních článků katalyzuje uhlík Palladium rozklad silanu (SIH ₄) za vzniku jednotných a hustých amorfních tenkých filmů silikonu, což zvyšuje účinnost fotoelektrické konverze o 5% -8%.
Data: Globální fotovoltaický průmysl spotřebovává přibližně 200 tun katalyzátorů uhlíku palladia ročně, což představuje více než 60% využití elektronického průmyslu.
2. výroba vodivé pasty
Palladium uhlík, jako vodivá fázová přísada, může významně zvýšit vodivost a adhezi stříbrné pasty a měděné pasty. Například při výrobě elektrod dotykové obrazovky může přidání 0,5% stříbrné pasty uhlíku palladia snížit kontaktní odpor na 10 Ω · cm a prodloužit životnost na více než 100 000krát.
Technické výhody: Palladium uhlík má lepší oxidační odolnost než čistáPalladium prášek, a může inhibovat agregaci částic stříbra a udržovat stabilitu vodivé sítě během vysokoteplotního slinování (300–500 stupňů).
Elektronické čištění plynu
Membrána Palladium (tloušťka 0,1-0,5 μm) je materiálem pro čištění vodíku. Například při produkci polovodičového plynu vodíku (9N hladiny) membrána Palladiu selektivně proniká molekulami vodíku prostřednictvím mechanismu disolučního difúze, který může odstranit nečistoty, jako je CO a CO ₂ na úroveň PPB, což splňuje požadavky na výrobu čipů.
Trh: Globální velikost trhu s membránami Palladiu přesahuje 500 milionů dolarů v USA, s roční mírou růstu 12%, zejména ve výrobních linkách 12 palců.
1. úpravy odpadní vody
Technologie hydrogenace uhlíku Palladium může účinně degradovat organické znečišťující látky. Například při čištění odpadních vod a barviva, Palladiu uhlík katalyzoval redukci hydrogenace nitrobenzenu na anilin rychlost odstranění CHSC více než 95%a reakční doba se zkrátí ze 72 hodin v tradičních biologických metodách na 2 hodiny.
Případ: Po přijetí uhlíkové technologie Palladiu v chemickém průmyslovém parku se náklady na čištění odpadních vod snížily z 50 juanů na tunu na 15 juanů, což ušetřilo více než 10 milionů juanů v ročních provozních nákladech.
2. Čištění odpadního plynu
Katalyzátor podporovaný Palladium je jádro složkou třícestného katalyzátoru (TWC) pro automobilové výfukové plyny.
Například u národních benzínových vozidel VI dosahuje efektivita konverze katalýzy uhlíku Palladiu pro CO, HC a NOX 98%, 95%a 90%, respektive 90%, v tomto pořadí splnění požadavků na emisi.
Technologický trend: Se zvýšením cen Palladiu se vývoj teranských katalyzátorů Palladium Rhodium Platinum Platinum stal v tomto odvětví horkým tématem, čímž se prostřednictvím synergických účinků snižuje využití palladia o 30% -50%.
3. nápravu půdy
Technologie katalytické redukce uhlíku Palladia může sanaci půdy kontaminovaná těžkými kovy. Například při nápravě hexavalentních míst kontaminovaných chromia, Palladiu uhlíkovým katalyzovaným redukcí prášku železa Cr (VI) na Cr (III) snižuje toxicitu o 99% a zkracuje cyklus sanace z 2 let v tradičních chemických metodách na 6 měsíců.
1. Vývoj energie vodíku
Palladium uhlík je klíčovým materiálem pro palivové články z membrány protonů (PEMFC). Například v reakci na katodickou redukci kyslíku (ORR) mohou katalyzátory podporované palladiovým uhlíkem zvýšit hustotu výkonu baterie na 1,5 W/cm ² a prodloužit jeho životnost na více než 5000 hodin.
Pokrok v oblasti výzkumu a vývoje: Vytvořením jediného atomového atomového katalyzátoru Palladiu dusíka (PD-NC) se aktivita ORR zvýšila o 10krát a náklady byly sníženy o 60%.
Kapalný organický vodík (LOHC)
Hydrogenace/dehydrogenační reakce v uhlíku palladia je jádrem technologie LOHC. Například v systému toluenu methylcyklohexanu může hydrogenace toluenu uhlíku na uhlík ukládat vodíkový plyn s hustotou energie 6,5% hmotn. A dehydrogenační účinností 99%, což splňuje poptávku po palubním skladování vodíku.
Tržní potenciál: Očekává se, že globální trh LOHC vzroste z 200 milionů USD v roce 2025 na 2 miliardy USD v roce 2030, se složenou roční mírou růstu 58%.
Převod biomasy
Depolymerace ligninu v katalyzovaném uhlíku Palladium může produkovat chemikálie s vysokou hodnotou. Například při přeměně kukuřičného Stoveru uhlík Palladium katalyzuje degradaci ligninu na fenolické sloučeniny, jako je vanillin a syringaldehyd, s zvýšením výtěžku z 10% v tradiční kyselé hydrolýze na 35%.
Environmentální výhody: Ve srovnání s fosilními palivami snižují trasy biomasy uhlíkovou stopu o 70%, což splňuje cíle neutrality uhlíku.
Existuje mnoho metod přípravyPalladium prášek, včetně katalytické metody, metody alkalického kovu, elektrochemické metody atd.
Katalytická metoda, také známá jako metoda katalytické redukce, se týká metody pro získání sloučenin uhlíku palladia atomovým přenosem nebo interatomickou interakcí reakčních produktů pod působením katalyzátoru. Obecně jsou metodami přípravy katalytické oxidace katalytické redukce, výměna iontu, katalytická redukce atd. Obecně se katalytická oxidace provádí přenosem atomu ušlechtilých kovů bez rozpouštědla a atomu na atomovou interakci a přenos atomu v rámci účinku katalyzátoru. Náklady na tuto metodu jsou nízké. Atomy kovů na bázi palladia se však nemohou zcela vyměňovat s jinými atomy ušlechtilých kovů a existují na katalyzátoru, který ovlivňuje kombinaci mezi atomy kovů na bázi platiny a atomy ušlechtilých kovů a tvorbou a přenosem sloučenin.
Metoda alkalického kovu se také nazývá alkalická kovová metoda. Odkazuje na metodu přípravy sloučenin palladia chemickou reakcí kovů alkalických a prvků skupiny platiny. Metoda alkalického kovu, také známá jako metoda alkalické metalizace, je jednou z metod získávání sloučenin uhlíku palladia reagováním drahých kovových sodíků (NaCl) obsahujících velké množství atomů platiny s jinými kovovými solemi (NaAL) v sloučeninách palladium v sloučeninách Palladium a složky na bázi platinové. Metoda alkalického kovu může produkovat šperky s vysokou čistotou bez katalyzátoru za mírných reakčních podmínek; Avšak vzhledem k vysoké teplotě chemické reakce (obecně 200 ~ 300 stupňů) a velkého množství katalyzátoru (obvykle představující více než 90% prvků skupiny platiny), nelze připravit tělo s vysokou čistotou šperků.
Elektrochemická metoda je metoda, která používá chemickou reakci k tomu, aby prvky skupiny platiny reagovaly s katalyzátorem nebo kovovými ionty k generování oxidu palladia. Elektrochemická metoda je obecně použití elektrochemického reaktoru k reakci kovových iontů obsahujících platinu (jako je AU, Cu atd.) Na elektrodě. Katalyzátor se přímo podílí na reakci, zatímco sloučeniny na bázi platiny jsou redukovány na platinové sloučeniny kvůli jejich silné redukovatelnosti, ale tato reakce povede k korozi sloučenin na bázi platiny kovovými ionty, což vyžaduje přidání elektrolytu pro ochranu. Tato metoda má také dvě překážky: nízká koncentrace reaktantů (pouze 1-3 g/l) a nízký výnos (pouze asi 1%). Tuto metodou však lze získat mnoho druhů sloučenin palladia.
V organické syntéze sloučenin uhlíku palladia se kovové ionty obecně používají jako katalyzátory k generování atomů platiny a atomů palladia prostřednictvím různých chemických vazeb. Atomy palladia jsou tvořeny hlavně na dvou postranních řetězcích palladia katalyzátoru. Kromě toho mohou sloučeniny uhlíku palladia reagovat také s některými kovovými ionty za vzniku dalších sloučenin neúplnou reakcí s uhlíkovým prvkem za redukčních podmínek, čímž se připraví jiné sloučeniny. Například platinový alken je redukován pro získání triethanolaminu; Ethanolamin byl získán neúplnou reakcí pten ethanolamin akrylamidu; Palladium alken byl získán neúplnou reakcí platinového alkenu ethanolamin arylamidu;Palladium prášekbyl získán neúplnou reakcí platinového alkenu akrylamidu; Pt PD byl získán neúplnou reakcí pten arylamidu. V těchto reakcích budou také vyrobeny také některé malé produkty nebo střední produkty, jako je enamid enamid palladium platiny (PVDF) nebo aromatické uhlovodíky.
Populární Tagy: Palladium Powder CAS 7440-05-3, dodavatelé, výrobci, továrna, velkoobchod, nákup, cena, hromadný, na prodej