Palladium v prahuje kemična snov s črnimi delci v prahu. Molekularna formula PD, CAS 7440-05-3. Paladijev ogljik je katalizator, ki je netopen v vseh organskih topilih in kislinskih raztopinah. Narejena je z nalaganjem kovinskega paladija na aktivirani ogljik, njegova glavna funkcija pa je katalizacijo hidrogenacije nenasičenih ogljikovodikov ali CO. Palladijev ogljik ima značilnosti visoke reducibilnosti hidrogenacije, dobrega selektivnosti, stabilne zmogljivosti, majhnega razmerja med dodajanjem v uporabi, ponovitveni uporabi in lahkega okrevanja. Široko se uporablja v postopku rafiniranja hidrogenacije petrokemične industrije, farmacevtske industrije, elektronske industrije, začimb, industrije barvil in drugih finih kemikalij.
|
Kemična formula |
Pd |
|
Natančna masa |
106 |
|
Molekularna teža |
106 |
|
m/z |
106 (100.0%), 108 (96.8%), 105 (81.7%), 110 (42.9%), 104 (40.8%), 102 (3.7%) |
|
Elementarna analiza |
PD, 100.00 |
|
|
|
Palladium Carbon (PD/C) je učinkovit katalizator, ki ga na aktivnem ogljiku podpira kovina Palladiu. Njegove edinstvene fizikalne in kemijske lastnosti, kot so visoko specifična površina, odlična katalitična aktivnost in selektivnost, omogočajo nepogrešljivo jedro v sodobni kemični industriji.
1. hidrofiniranje
Palladium v prahuje ključni katalizator za hidrogenizacijsko desulfurizacijo (HDS), denitrifikacijo hidrogenacije (HDN) in demetalizacijo hidrogenacije (HDM) pri rafiniranju nafte. Na primer, v procesu rafiniranja tereftalne kisline (PTA) lahko Palladiu ogljik učinkovito katalizira zmanjšanje hidrogenacije nečistoč v oksidacijskih produktih ksilena in pretvori 4-karboksikovo, ki se zlahka loči, da se proizvodni alkoholi povečajo, da se čistijo PTA.
Podpora za podatke: Več kot 80% globalne proizvodne zmogljivosti PTA sprejme karbonsko katalitično tehnologijo Palladiu, ena sama enota pa porabi približno 5-10 ton karbonskega katalizatorja Palladiu na leto.
2. Nenasito ogljikovodikovo ogljikovodikovanje
Paladijev ogljik ima veliko selektivnosti v reakcijah hidrogenacije olefinov in alkinov.
Na primer, pri proizvodnji etilena lahko acetilen selektivno hidrogeniramo na etilen s katalizo ogljika Palladiu, pri čemer se izognemo prekomerni hidrogenaciji za proizvodnjo etana in povečanje donosa etilena za 15% -20%.
Tehnične prednosti: V primerjavi s tradicionalnimi katalizatorji Lindra lahko Palladiu ogljik doseže učinkovito pretvorbo pri nizkih temperaturah (50-100 stopinj) in nizkih tlakov (1-5 MPa), kar zmanjša porabo energije za več kot 30%.
3. Hidrogeniranje aromatičnih spojin
Paladijev ogljik lahko katalizira ogljikovodiko aromatičnih ogljikovodikov, kot sta benzen in naftalen. Na primer, v procesu hidrogenacije benzena do cikloheksana paladijev karbonski katalizator znižuje reakcijsko temperaturo s 300 stopinj na 150 stopinj, tlak z 10 MPa na 3 MPa, selektivnost cikloheksana pa doseže več kot 99%.
1. sinteza kiralnega zdravila
Asimetrična reakcija hidrogenacije, ki jo katalizira ogljik Palladiu, je ena glavnih tehnologij za sintezo kiralnih zdravil. Na primer, v sintezi antidepresiva paroksetina, asimetrična hidrogenizacija ketonskih spojin, ki je katalizirala asimetrično hidrogeniranje ketonih, povzroči kiralne alkoholne intermediate z enantiomernim presežkom (vrednost EE) 99,5%, kar znatno zmanjša stroške poznejšega ločitve.
Primer: Potem ko je Pfizer sprejel karbonsko katalitično tehnologijo Palladiu, se je letna proizvodnja paroksetina povečala s 50 ton na 200 ton, stroški na tono pa za 40%.
2. Konstrukcija heterocikličnih spojin
Paladijev ogljik lahko katalizira tvorbo CN in CO vezi in zgradi heterociklične strukture, kot sta indol in piridin.
Na primer, v sintezi protitumorskega zdravila imatinib je Palladiu ogljikovo katalizirano reakcijo anilina in kloropiridina povečala donos s 60% na 92%, reakcijski čas pa se je skrajšal s 24 na 4 ure.
Tehnološki preboj: Z uporabo nano palladiu ogljikovega katalizatorja (velikost delcev 2-5 nm) se reakcijska aktivnost poveča za 3-krat, odmerek katalizatorja pa se zmanjša za 80%.
3. Čiščenje vmesnih zdravil
Paladijev ogljik se lahko uporablja za odstranjevanje strupenih skupin, kot so halogeni in nitro skupine iz farmacevtskih intermediatov. Na primer, v sintezi antibiotika ceftriaksona je palladiu ogljik, katalizirana odstranjevanje klorovih atomov iz intermediatov, povzročila povečanje čistosti izdelka z 95% na 99,9%, pri čemer je dosegla standarde FDA.
1. priprava polprevodniških materialov
Proces katalitičnega nalaganja hlapov v paladiju (CVD) je ključnega pomena za pripravo tankih filmov na osnovi silicija. Na primer, v sončnem celičnem premazu paladijev ogljik katalizira razgradnjo silona (SIH ₄), da ustvari enakomerne in goste amorfne silicijeve tanke filme, kar poveča učinkovitost fotoelektrične pretvorbe za 5% -8%.
Podatki: Globalna fotonapetostna industrija letno porabi približno 200 ton paladijskih karbonskih katalizatorjev, kar predstavlja več kot 60% uporabe elektronske industrije.
2. Proizvodnja prevodne paste
Palladijev ogljik kot prevodni fazni dodatek lahko znatno poveča prevodnost in oprijem srebrne paste in bakrene paste. Na primer, pri izdelavi elektrod na dotik na dotik dodajanje 0,5% paladijeve ogljikove srebrne paste lahko zmanjša kontaktno odpornost na 10 Ω · cm in podaljša življenjsko dobo na več kot 100000 -krat.
Tehnične prednosti: paladijev ogljik ima boljšo odpornost na oksidacijo kot čistoPalladium v prahu, in lahko zavira združevanje srebrnih delcev in vzdržuje stabilnost prevodne mreže med visokotemperaturnim sintranjem (300-500 stopinj).
Elektronsko čiščenje plina
Paladijeva membrana (debelina 0,1-0,5 μm) je jedrski material za čiščenje vodika. Na primer, pri proizvodnji polprevodniškega vodikovega plina (raven 9N) palladiu membrana selektivno prodre v vodikove molekule z mehanizmom difuzije raztapljanja, ki lahko odstrani nečistoče, kot sta CO in CO ₂ do PPB, ki izpolnjuje zahteve proizvodnje čipov.
Trg: Globalna velikost trga Palladiu membrane presega 500 milijonov ameriških dolarjev, letna stopnja rasti pa 12%, ki se uporablja predvsem v 12 -palčni proizvodni liniji rezin.
1. Čiščenje odpadne vode
Tehnologija katalitičnega hidrogenacije paladijevega ogljika lahko učinkovito razgradi organska onesnaževala. Na primer, pri obdelavi odpadne vode tiskanja in barvanja, zmanjšanje hidrogenacije ogljika v palladiu z nitrobenzenom na anilin doseže stopnjo odstranjevanja trske nad 95%, reakcijski čas pa se v 72 urah v tradicionalnih bioloških metodah skrajša na 2 uri.
Primer: Po sprejetju katalitične tehnologije Palladiu Carbon v kemičnem industrijskem parku so se stroški čiščenja odpadne vode znižali s 50 juanov na tono na 15 juanov, kar je prihranilo več kot 10 milijonov juanov v letnih stroških obratovanja.
2. Čiščenje odpadnega plina
Katalizator, ki ga podpira paladij, je temeljni sestavni del trismernega katalizatorja (TWC) za avtomobilske izpušne izpušne pline.
Na primer, v nacionalnih VI standardnih bencinskih vozilih je učinkovitost pretvorbe palladiu ogljikove katalize za CO, HC in NOX dosegla 98%, 95%in 90%, pri čemer izpolnjuje zahteve po omejitvi emisij.
Tehnološki trend: Z naraščanjem cen Palladiu je razvoj paladijskih katalizatorjev trenalnih zlitin Palladium rodium platina postal vroča tema v industriji, kar je s sinergističnimi učinki zmanjšalo porabo paladija za 30% -50%.
3. Sanacija tal
Tehnologija katalitičnega zmanjšanja ogljika v paladiju lahko popravlja tla, onesnaženo s težkimi kovinami. Na primer, pri sanaciji heksavalentnih kromijskih onesnaženih mest Palladiu z ogljikom katalizirani železni prašek Cr (VI) na Cr (III) zmanjšuje toksičnost za 99% in skrajša cikel sanacije z 2 leti v tradicionalnih kemijskih metodah na 6 mesecev.
1. razvoj energije vodika
Palladium Carbon je ključni material za membranske gorivne celice protonske izmenjave (PEMFC). Na primer, v reakciji katodnega kisika (ORR) lahko paladijev ogljik, ki podpirajo katalizatorje, povečajo gostoto moči baterije na 1,5 w/cm ² in razširijo življenjsko dobo na več kot 5000 ur.
Napredek raziskav in razvoja: Z gradnjo katalizatorja enotnega atoma Palladiu dušikovega ogljika (PD-NC) se je aktivnost ORR povečala za 10-krat, stroški pa za 60%.
Tekoči organski vodik nosilec (LOHC)
Katalitična hidrogenacija/dehidrogenacijska reakcija paladijevega ogljika je jedro tehnologije LOHC. Na primer, v sistemu toluena metilcikloheksana lahko paladijev ogljik katalizira hidrogenizacija toluena shranjevanje vodikovega plina z energijsko gostoto 6,5 mas.
Tržni potencial: Globalni trg LOHC naj bi se povečal z 200 milijonov dolarjev leta 2025 na 2 milijarde dolarjev leta 2030, z skupno letno stopnjo rasti pa 58%.
Pretvorba biomase
Palladium ogljik, katalizirani lignin depolimerizacija, lahko povzroči kemikalije z visoko dodano vrednostjo. Na primer, pri pretvorbi koruznega stožca paladijev ogljik katalizira razgradnjo lignina v fenolne spojine, kot sta vanilin in syringaldehid, pri izkoristku se poveča z 10% v tradicionalni kisli hidrolizi na 35%.
Okoljske koristi: V primerjavi s fosilnimi gorivi so poti biomase zmanjšujejo odtis ogljika za 70%, pri čemer dosežejo cilje nevtralnosti ogljika.
Obstaja veliko načinov za pripravoPalladium v prahu, vključno s katalitično metodo, metodo alkalijske kovine, elektrokemijsko metodo itd.
Katalitična metoda, znana tudi kot metoda katalitičnega redukcije, se nanaša na metodo za pridobivanje paladijevih ogljikovih spojin z atomskim prenosom ali interakcijo reakcijskih produktov pod delovanjem katalizatorja. Na splošno so pripravljalne metode katalitične oksidacije katalitična redukcija, ionska izmenjava, katalitična redukcija itd. Na splošno se katalitična oksidacija izvede z atomskim prenosom plemenitih kovin brez interakcije topila in atoma in atoma, ki pod delovanjem katalizatorja. Stroški te metode so nizki. Vendar pa kovinski atomi na osnovi paladija ne morejo popolnoma izmenjati z drugimi plemenitimi kovinskimi atomi in obstaja na katalizatorju, kar vpliva na kombinacijo med kovinskimi atomi na osnovi platine in plemenitimi kovinskimi atomi ter tvorbo in prenosom spojin.
Metoda alkalijske kovine se imenuje tudi alkalijska metoda kovine. Nanaša se na način priprave paladijevih spojin s kemijsko reakcijo alkalnih kovin in elementov platine. Alkalna kovinska metoda, znana tudi kot metoda alkalne metalizacije, je ena od metod za pridobivanje paladijevih ogljikovih spojin z reakcijo plemenitih kovinskih natrijev (NACL), ki vsebuje veliko število platinskih atomov z drugimi kovinskimi soli (NAAL) v paladijevih spojinah, da jih pretvori v platinske skupine in platinske skupine. Alkalna kovinska metoda lahko v blagih reakcijskih pogojih proizvede nakit z visoko čistostjo brez katalizatorja; Vendar zaradi visoke kemijske reakcijske temperature (na splošno 200 do 300 stopinj) in velike količine katalizatorja (običajno predstavlja več kot 90% elementov platine), ni mogoče pripraviti nakita z visoko čistostjo.
Elektrokemijska metoda je metoda, ki uporablja kemijsko reakcijo, da elementi platine reagirajo s katalizatorjem ali kovinskimi ioni za ustvarjanje paladijevega oksida. Na splošno je elektrokemijska metoda uporaba elektrokemičnega reaktorja za reagiranje kovinskih ionov, ki vsebujejo platino (na primer Au, Cu itd.) Na elektrodi. Katalizator neposredno sodeluje v reakciji, medtem ko se spojine na osnovi platine zaradi močne reducibilnosti zmanjšajo na platinaste spojine, vendar bo ta reakcija privedla do korozije spojin na platinasti s kovinskimi ioni, kar zahteva dodajanje elektrolita za zaščito. Ta metoda ima tudi dve oviri: nizka koncentracija reaktantov (le 1-3 g/L) in nizki donos (le približno 1%). Vendar pa lahko s to metodo dobimo številne vrste paladijevih spojin.
Pri organski sintezi paladijevih ogljikovih spojin se kovinski ioni običajno uporabljajo kot katalizatorji za ustvarjanje platinskih atomov in atomov paladija z različnim kemičnim vezanjem. Atomi paladijev nastajajo predvsem na dveh stranskih verigah paladijevega katalizatorja. Poleg tega lahko paladijeve ogljikove spojine reagirajo tudi z nekaterimi kovinskimi ioni, da tvorijo druge spojine z nepopolno reakcijo z ogljikovim elementom v redukcijskih pogojih in s tem pripravljajo druge spojine. Na primer, platinasti alken se zmanjša, da dobi trietanolamin; Etanolamin smo dobili z nepopolno reakcijo akrilamida ptena etanolamina; Paladijev alken smo dobili z nepopolno reakcijo platinskega alkenskega etanolamina akrilamida;Palladium v prahusmo dobili z nepopolno reakcijo platinskega alkenskega akrilamida; PT PD smo dobili z nepopolno reakcijo akrilamida Ptene. V teh reakcijah bodo proizvedeni tudi nekateri majhni produkti ali vmesni produkti, kot so paladijev platinast enamid akrilamid (PVDF) ali aromatični ogljikovodiki.
Priljubljena oznake: Palladium v prahu CAS 7440-05-3, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, veleprodaja, nakup, cena, razsuti