Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Effect of palladium precursors on liquid phase hydrogenation over silica-supported palladium catalysts

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

ผลของสารตั้งต้นของแพลเลเดียมต่อปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันในวัฏภาคของเหลว บนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมบนซิลิกา

Year (A.D.)

2004

Document Type

Thesis

First Advisor

Joongjai Panpranot

Second Advisor

Piyasan Praserthdam

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

Master of Engineering

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Chemical Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.2004.1544

Abstract

Liquid phase hydrogenation of 1-hexene under mild conditions has been investigated on a series of silica (SiO[subscript 2] and MCM-41) supported Pd catalysts prepared from different Pd precursors such as Pd(NO3)[subscript 2], PdCl[subscript 2], and Pd(OAc)[subscript 2]. For both SiO[subscript 2] and MCM-41 supports, use of PdCl[subscript 2] as a Pd precursor resulted in the smallest Pd particle size, the highest Pd dispersion, and consequently the highest hydrogenation activities. Deactivation of the silica supported Pd catalysts in liquid phase hydrogenation was found to be dependent on the palladium particle size. Smaller Pd particles prepared from PdCl[subscript 2] showed greater metal sintering after 1.5-h batch reaction, whereas leaching of Pd was found to a significant degree for the ones prepared from Pd(NO[subscript 3])[subscript 2] and Pd(OAc)[subscript 2] (larger Pd particles). An optimum Pd particle size may be needed in order to minimize such loss and enhance Pd dispersion. MCM-41 was partially collapsed during reaction resulting in lower CO chemisorption of the spent Pd/MCM-41 catalyst than that of Pd/SiO[subscript 2]. The optimum reduction temperature for the PdCl[subscript 2]/SiO[subscript 2] was determined to be ca. 150 degree celsius. The results suggest that a complete decomposition of PdH[subscript 2] to Pd[superscript 0] probably increased the amount of active surface Pd available for the reaction

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

;ศึกษาผลของสารตั้งต้นของแพลเลเดียมต่อคุณลักษณะ และสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาของแพลเลเดียมบนตัวรองรับ SiO[subscript 2] และ MCM-41 ในปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันในวัฏภาคของเหลวของ 1-เฮกซีน โดยสารตั้งต้นแพลเลเดียมที่ใช้เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา ได้แก่ แพลเลเดียมไนเตท แพลเลเดียมคลอไรด์ และแพลเลเดียมอะซิเตท พบว่าการใช้สารตั้งต้นแพลเลเดียมคลอไรด์ จะทำให้ได้ขนาดผลึกแพลเลเดียมที่มีขนาดเล็กที่สุด เมื่อเทียบกับสารตั้งต้นตัวอื่นที่ใช้ในการศึกษา มีการกระจายตัวของแพลเลเดียมบนตัวรองรับซิลิกาที่สูง และมีความว่องไวในปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของ 1-เฮกซีน สูงที่สุด เมื่อใช้สารตั้งต้นแพลเลเดียมชนิดเดียวกัน ค่าการกระจายตัวของ Pd และความว่องไวในปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของ 1-เฮกซีนบนตัวรองรับ SiO[subscript 2] และ MCM-41 มีค่าใกล้เคียงกัน สำหรับการศึกษาการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าผลึกแพลเลเดียมเริ่มต้นที่มีขนาดเล็กมากไม่ถูกชะล้างในระหว่างทำปฏิกิริยา แต่ผลึกไม่มีความเสถียรต่อการ sintering โดยพบว่าผลึกมีขนาดใหญ่ขึ้นมาก ส่วนผลึกแพลเลเดียมที่เตรียมจากแพลเลเดียมไนเตท และแพลเลเดียมอะซิเตทเริ่มต้นมีขนาดใหญ่ถูกชะล้างประมาณ 30%-50% หลังจากทำปฏิกิริยา แต่ผลึกจะมีความเสถียรต่อการ sintering มากกว่าผลึกเริ่มต้นขนาดเล็ก ทั้งนี้พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมบนตัวรองรับ MCM-41 หลังจากผ่านการทำปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของ 1-เฮกซีน ในวัฏภาคของเหลวมีการกระจายตัวลดลงมากกว่า เมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาบนตัวรองรับ SiO[subscript 2] อาจเนื่องมาจากมีการสลายตัวของโครงสร้าง MCM-41 บางส่วน ดังนั้นในงานนี้สามารถ สรุปได้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมที่ใช้ควรมีขนาดผลึกของโลหะที่เหมาะสม เพื่อที่จะได้การกระจายตัวของโลหะบนตัวรองรับที่สูง ที่มีการสูญเสียของผลึกโลหะน้อยที่สุด นอกจากนี้ในการศึกษาผลของอุณหภูมิ ที่ใช้ในการรีดิวซ์ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมคลอไรด์บน SiO[subscript 2] พบว่าอุณหภูมิการรีดิวซ์ที่เหมาะสมคือ 150 องศาเซลเซียส ที่ทำให้ค่าการกระจายตัวของแพลเลเดียมที่วัดโดยวิธีการดูดซับ CO เพิ่มขึ้น ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากการสลายตัวของแพลเลเดียมไฮไดรด์เป็นโลหะแพลเลเดียม

Link to Full Text

Share

COinS