Paladžio milteliaiyra cheminė medžiaga su juodųjų miltelių dalelėmis. Molekulinė formulė PD, CAS 7440-05-3. Paladžio anglis yra katalizatorius, kuris netirpsta visuose organiniuose tirpikliuose ir rūgščių tirpaluose. Jis pagamintas pakraunant metalinį paladiumą į aktyvuotą anglies dalį, o pagrindinė jo funkcija yra katalizuoti nesočiųjų angliavandenilių ar paladžio anglies hidrinimą. Palladžio anglies charakteristikos turi didelio hidrinimo, gero selektyvumo, stabilaus našumo, mažo tiekimo santykio naudojimo, pakartotinio naudojimo ir lengvos atsigavimo charakteristikos. Jis plačiai naudojamas naftos chemijos pramonės, farmacijos pramonės, elektroninės pramonės, prieskonių pramonės, dažų pramonės ir kitų smulkių cheminių medžiagų hidrinimo mažinimo procese.
|
Cheminė formulė |
Pd |
|
Tiksli masė |
106 |
|
Molekulinė masė |
106 |
|
m/z |
106 (100.0%), 108 (96.8%), 105 (81.7%), 110 (42.9%), 104 (40.8%), 102 (3.7%) |
|
Elementų analizė |
PD, 100.00 |
|
|
|
Palladžio anglies (PD/C) yra efektyvus katalizatorius, palaikomas aktyvuotos anglies palydiu metale. Dėl unikalios fizinės ir cheminės savybės, tokios kaip didelis specifinis paviršiaus plotas, puikus katalizinis aktyvumas ir selektyvumas, tampa nepakeičiama pagrindine medžiaga šiuolaikinėje chemijos pramonėje.
1. Hidrofinavimas
Paladžio milteliaiyra pagrindinis hidrinimo desulfurizacijos (HDS), hidrinimo denitrifikacijos (HDN) ir hidrinimo demetalizacijos (HDM) katalizatorius naftos rafinavime. Pavyzdžiui, rafinuodamas tereftalinės rūgšties (PTA), palladiu anglis gali efektyviai katalizuoti hidrinimo sumažinimą ksileno oksidacijos produktų hidrinimo sumažėjimą, pakeisdama 4 karboksibenzaldehidą (4-CBA) į lengvai atskirtus alkoholius, padidindama PTA grynumą iki 99,9%, tenkinančių politiesterio pluoštų poreikius.
Duomenų palaikymas: Daugiau nei 80% pasaulinės PTA gamybos pajėgumų naudojama „Palladiu“ anglies katalizinės technologijos, o vienas vienetas per metus sunaudoja apie 5–10 tonų „Palladiu“ anglies katalizatoriaus.
2. Nesočiųjų angliavandenilių hidrinimas
Paladžio anglies olefinų ir alkinų hidrinimo reakcijose yra didelis selektyvumas.
Pvz., Etileno gamyboje acetilenas gali būti selektyviai hidrintas į etileną per Palladiu anglies katalizę, vengiant per didelio hidrinimo, kad būtų gautas etanas ir padidėja etileno derlius 15–20%.
Techniniai pranašumai: Palyginus su tradiciniais „Lindra“ katalizatoriais, „Palladiu“ anglis gali pasiekti efektyvų konversiją žemoje temperatūroje (50–100 laipsnių) ir žemą slėgį (1–5 MPa), sumažindamas energijos suvartojimą daugiau nei 30%.
3. Aromatinių junginių hidrinimas
Paladžio anglis gali katalizuoti aromatinių angliavandenilių, tokių kaip benzenas ir naftalenas, hidrinimą. Pavyzdžiui, benzeno hidrinimo į cikloheksaną procese paladžio anglies katalizatorius sumažina reakcijos temperatūrą nuo 300 laipsnių iki 150 laipsnių, slėgis nuo 10 MPa iki 3 MPa, o cikloheksano selektyvumas siekia daugiau nei 99%.
1. Chiralinių vaistų sintezė
Asimetrinė hidrinimo reakcija, katalizuojama Palladiu anglies, yra viena iš pagrindinių chiralinių vaistų sintezės technologijų. Pavyzdžiui, antidepresanto paroksetino sintezėje, palladiu anglies katalizuotas asimetrinis ketonų junginių hidrinimas sukelia chiralinius alkoholio tarpinius produktus, kurių enantiomerinis perteklius (EE vertė) yra 99,5%, todėl žymiai sumažina tolesnes atskyrimo išlaidas.
Atvejis: Kai „Pfizer“ pritaikė „Palladiu“ anglies katalizinę technologiją, metinė paroksetino gamyba padidėjo nuo 50 tonų iki 200 tonų, o tonos kaina sumažėjo 40%.
2. Heterociklinių junginių konstrukcija
Paladžio anglis gali katalizuoti CN ir CO jungčių susidarymą ir sudaryti heterociklines struktūras, tokias kaip indolas ir piridinas.
Pavyzdžiui, sintezuojant priešnavikinį vaistą imatinibą, paladiu anglies katalizuojama anilino ir chloropiridino jungties reakcija padidino išeigą nuo 60% iki 92%, o reakcijos laikas sutrumpėjo nuo 24 valandų iki 4 valandų.
Technologinis proveržis: Nano paladiu anglies katalizatoriaus (2–5 nm dydžio dalelių dydis), reakcijos aktyvumas padidėja 3 kartus, o katalizatoriaus dozė sumažėja 80%.
3. Tarpinių vaistų valymas
Paladžio anglis gali būti naudojama pašalinti toksiškas grupes, tokias kaip halogenai ir nitro grupės iš farmacijos tarpinių produktų. Pavyzdžiui, sintezuojant antibiotiką ceftriaksoną, palladiu anglies katalizavo chloro atomų pašalinimas iš tarpinių produktų padidėjo nuo 95% iki 99,9%, atitinkantis FDA standartus.
1. Puslaidininkių medžiagų paruošimas
Paladžio anglies katalizinio cheminio garų nusėdimo (CVD) procesas yra raktas į didelio grynumo silicio pagrindu pagamintų plonų plėvelių paruošimą. Pavyzdžiui, saulės elementų dangoje paladžio anglies katalizuoja silano (SIH ₄) skilimas, kad būtų sukurta vienoda ir tanki amorfinės silicio plonos plėvelės, padidindama fotoelektrinio konversijos efektyvumą 5–8%.
Duomenys: Pasaulinė fotoelektros pramonė per metus sunaudoja maždaug 200 tonų paladžio anglies katalizatorių, tai sudaro daugiau nei 60% elektroninės pramonės naudojimo.
2. Laidinės pastos gamyba
Paladžio anglis, kaip laidus fazės priedas, gali žymiai padidinti sidabro pastos ir vario pastos laidumą ir sukibimą. Pvz., Gaminant jutiklinius ekrano elektrodus, pridedant 0,5% paladžio anglies sidabro pastos, gali sumažėti kontaktinio pasipriešinimas iki 10 Ω · cm ir prailginti aptarnavimo tarnavimo laiką iki daugiau nei 100000 kartų.
Techniniai pranašumai: paladžio anglies atsparumas oksidacijai yra geresnis nei grynapaladžio milteliai, ir gali slopinti sidabro dalelių agregaciją ir palaikyti laidžiojo tinklo stabilumą aukštos temperatūros sukepinimo metu (300–500 laipsnių).
Elektroninis dujų valymas
Palladžio membrana (0,1–0,5 μm storis) yra pagrindinė vandenilio gryninimo medžiaga. Pavyzdžiui, gaminant puslaidininkių laipsnio vandenilio dujas (9N lygis), Palladiu membranos selektyviai prasiskverbia į vandenilio molekules per tirpimo difuzijos mechanizmą, kuris gali pašalinti priemaišas, tokias kaip CO ir CO ₂ iki PPB lygio, tenkinant ChIP gamybos reikalavimus.
Rinka: Pasaulinė „Palladiu“ membranos rinkos dydis viršija 500 milijonų JAV dolerių, o metinis augimo tempas yra 12%, daugiausia naudojamas 12 colių vaflių gamybos linijose.
1. Nuotekų valymas
Paladžio anglies katalizinio hidrinimo technologija gali efektyviai skaidyti organinius teršalus. Pavyzdžiui, gydant spausdinimo ir dažymo nuotekas, palladiu anglies katalizavo nitrobenzeno hidrinimo sumažinimas iki anilino, o tai padidina menkių pašalinimo greitį, viršijantį 95%, o reakcijos laikas sutrumpėja nuo 72 valandų tradiciniais biologiniais metodais iki 2 valandų.
Atvejis: Įvedus „Palladiu“ anglies katalizinę technologiją chemijos pramoniniame parke, nuotekų valymo kaina sumažėjo nuo 50 juanių už toną iki 15 juanių, sutaupant daugiau nei 10 milijonų juanių metinėmis veiklos išlaidomis.
2. Atliekų dujų valymas
Paladžio anglies palaikomas katalizatorius yra pagrindinis trijų krypčių katalizatoriaus (TWC) komponentas automobilių išmetamosioms dalims.
Pavyzdžiui, Nacionalinėse VI standartinėse benzininėse transporto priemonėse „Palladiu“ anglies katalizės konvertavimo efektyvumas CO, HC ir NOx siekia atitinkamai 98%, 95%ir 90%, atitinkančius išmetamųjų teršalų limito reikalavimus.
Technologinė tendencija: Padidėjus Palladiu kainoms, paladžio rodžio platininio lydinio katalizatorių plėtra tapo karšta tema pramonėje, todėl „Palladium“ naudojimas sumažėjo 30–50% dėl sinergetinio poveikio.
3. Dirvožemio ištaisymas
Palladžio anglies katalizinio redukcijos technologija gali ištaisyti sunkiojo metalo užterštą dirvožemį. Pavyzdžiui, ištaisant šešiakampę chromo užterštos vietas, palladiu anglies katalizavo geležies miltelių redukcija Cr (VI) iki Cr (iii) sumažina toksiškumą 99% ir sutrumpina ištaisymo ciklą nuo 2 metų tradicinių cheminių metodų iki 6 mėnesių.
1. Vandenilio energijos vystymasis
Paladžio anglis yra pagrindinė protonų mainų membranos kuro elementų (PEMFC) medžiaga. Pvz., Katodinės deguonies redukcijos reakcijoje (ORR) paladžio anglies palaikomi katalizatoriai gali padidinti akumuliatoriaus galios tankį iki 1,5 W/cm ² ir prailginti jo gyvenimo trukmę iki daugiau nei 5000 valandų.
Tyrimų ir vystymosi eiga: Sukūrę „Palladiu“ azoto anglies (PD-NC) vieno atomo katalizatorių, ORR aktyvumas padidėjo 10 kartų, o išlaidos sumažėjo 60%.
Skystas organinis vandenilio laikiklis (LOHC)
Paladžio anglies katalitinis hidrinimo/dehidrogenavimo reakcija yra LOHC technologijos šerdis. Pavyzdžiui, tolueno metilcikloheksano sistemoje palladžio anglies katalizuotas tolueno hidrinimas gali laikyti vandenilio dujas, kurių energijos tankis yra 6,5 masės%, o dehidrogenizacijos efektyvumas-99%, tai tenkina borto vandenilio kaupimo poreikį.
Rinkos potencialas: Tikimasi, kad pasaulinė LOHC rinka išaugs nuo 200 milijonų dolerių 2025 m. Iki 2 milijardų dolerių 2030 m., O sudėtinis metinis augimo tempas bus 58%.
Biomasės konversija
Paladžio anglies katalizuojamas lignino depolimerizacija gali sukelti didelę pridėtinės vertės chemikalus. Pavyzdžiui, paverčiant kukurūzų krosnį, paladžio anglies katalizuoja lignino skilimas į fenolio junginius, tokius kaip vanilinas ir syringaldehidas, o derliaus padidėjimas nuo 10% tradicinės rūgšties hidrolizės metu iki 35%.
Aplinkos nauda: Palyginti su iškastiniu kuru, biomasės maršrutai sumažina anglies pėdsaką 70%, tai yra anglies neutralumo tikslai.
Yra daugybė metodų, kaip paruoštipaladžio milteliai, įskaitant katalizinį metodą, šarminio metalo metodą, elektrocheminį metodą ir kt.
Katalizinis metodas, dar žinomas kaip katalizinio redukcijos metodas, nurodo metodą, kaip paladžio anglies junginius gauti atliekant atominį perdavimą arba reakcijos produktų interatominę sąveiką veikiant katalizatoriui. Paprastai katalizinio oksidacijos paruošimo metodai yra katalizinis redukcija, jonų mainai, katalizinis redukcija ir kt. Paprastai katalizinė oksidacija atliekama atliekant kilmingųjų metalų atomo perdavimą be tirpiklio ir atomo sąveikos ir atomo perdavimo veikiant katalizatoriui. Šio metodo kaina yra maža. Tačiau paladžio pagrindu pagaminti metalo atomai negali visiškai keistis su kitais kilmingais metalo atomais ir egzistuoti katalizatoriuje, o tai daro įtaką deriniui tarp platinos pagrįstų metalų atomų ir kilmingų metalų atomų bei junginių susidarymo ir perdavimo.
Šarminio metalo metodas taip pat vadinamas šarminiu metalo metodu. Tai reiškia paladžio junginių paruošimo metodą, cheminę šarminių metalų ir platinos grupės elementų reakciją. Šarminio metalo metodas, dar žinomas kaip šarminio metalizacijos metodas, yra vienas iš būdų, kaip paladžio anglies junginiai gauti, reaguojant į brangią metalinį natrio (NaCl), kuriame yra daug platinos atomų su kitomis metalinėmis druskomis (NaAL) palladžio junginiuose, kad juos pavertė platinų grupių elementais ir platinos junginiais. Šarminio metalo metodas gali gaminti aukšto grynumo papuošalus be katalizatoriaus švelniomis reakcijos sąlygomis; Tačiau dėl aukštos cheminės reakcijos temperatūros (paprastai 200 ~ 300 laipsnių) ir didelį katalizatoriaus kiekį (paprastai tai sudaro daugiau kaip 90% platinos grupės elementų), negalima paruošti aukšto grynumo papuošalų korpuso.
Elektrocheminis metodas yra metodas, kuris naudoja cheminę reakciją, kad platinos grupės elementai reaguotų su katalizatoriumi ar metalo jonais, kad būtų galima generuoti paladžio oksidą. Apskritai, elektrocheminis metodas yra naudoti elektrocheminį reaktorių, kad būtų galima reaguoti į metalo jonus, kuriuose yra platinos (pvz., Au, Cu ir kt.) Ant elektrodo. Katalizatorius tiesiogiai dalyvauja reakcijoje, o platinos pagrindu pagaminti junginiai yra sumažinami iki platinos junginių dėl jų stipraus reduktyvumo, tačiau ši reakcija lems, kad metalo jonai sukels platinos pagrindu pagamintų junginių koroziją, todėl apsaugai reikia pridėti elektrolitų. Šis metodas taip pat turi dvi kliūtis: mažos reagentų koncentracijos (tik 1–3 g/l) ir mažą derlių (tik apie 1%). Tačiau šiuo metodu galima gauti daugybę paladžio junginių rūšių.
Organinėje paladžio anglies junginių sintezėje metalo jonai paprastai naudojami kaip katalizatoriai, kuriais generuojami platinos atomai ir paladžio atomai, naudojant skirtingą cheminį ryšį. Palladžio atomai daugiausia susidaro ant dviejų šoninių paladžio katalizatorių grandinių. Be to, paladžio anglies junginiai taip pat gali reaguoti su kai kuriais metalo jonais, kad susidarytų kiti junginiai, per neišsamią reakciją su anglies elementu redukuojančiomis sąlygomis, taip paruošdami kitus junginius. Pavyzdžiui, Platinum alkene sumažinamas, kad būtų gautas trietanolaminas; Etanolaminas buvo gautas nepilnai reakcijos į pTENE etanolamino akrilamidą; Palladžio alkenas buvo gautas nepilnai reakcijos į platiną alkeno etanolamino akrilamidą;paladžio milteliaibuvo gautas nepilnos platinos alkeno akrilamido reakcijos; PT PD buvo gautas nepilnai reakcijos į PTENE akrilamidą. Šiose reakcijose taip pat bus gaminami keletas mažų produktų ar tarpinių produktų, tokių kaip Palladium platinos enamido akrilamidas (PVDF) ar aromatiniai angliavandeniliai.
Populiarus Žymos: Paladžio milteliai CAS 7440-05-3, tiekėjai, gamintojai, gamykla, didmeninė prekyba, pirkimas, kaina, biria