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醋酸氯化液氢解制氯乙酸用PdC催化剂的失活研究
摘要：
本文通过对醋酸氯化液氢解制氯乙酸的催化剂——PdC进行系统的失活研究，探究了PdC催化剂失活的原因、特点及机理，结论表明，PdC的失活与其表面上形成的氢化物物种，富含碳质，并容易产生退变，且PdC的失活受到环境温度、反应物浓度、反应时间等多种因素影响。
关键词：醋酸氯化液；氢解制；氯乙酸；PdC催化剂；失活研究
Abstract：
Inthispaper,thedeactivationofPdCcatalystforthehydrogenolysisofacetylchloridetochloroaceticacidwassystematicallystudied.Thereasons,characteristicsandmechanismsofPdCcatalystdeactivationwereexplored.ItwasconcludedthatthedeactivationofPdCwasrelatedtothehydrogenationspeciesformedonitssurface,whichwasrichincarbonandcouldeasilydegenerate.ThedeactivationofPdCwasalsoaffectedbyenvironmentaltemperature,reactantconcentration,reactiontimeandotherfactors.
Keywords:acetylchloride;hydrogenolysis;chloroaceticacid;PdCcatalyst;deactivationstudy
引言：
氢解制技术是一种重要的有机合成工艺，具有反应温度低、反应条件温和、产物选择性高，环保等优点。醋酸氯化液氢解制氯乙酸是一种重要的氢解制反应，但是其反应存在一些问题，如催化剂失活等。本文通过对醋酸氯化液氢解制氯乙酸用PdC催化剂的失活研究，探讨了催化剂失活的原因和机理，为氢解制技术的应用提供了有力的理论支持。
实验方法：
实验装置采用固定床反应器，采用H2-PdC作为催化剂，反应物为醋酸氯化液，反应条件为50℃，反应时间为2小时。采用在线质谱法对反应物和产物进行分析，同时对催化剂进行分析。
结果与分析：
本实验得到的反应物、产物的质谱图如下图所示：
[插入质谱图]
根据质谱图可知，反应物中主要为乙酸和氯化氢，产物中主要为氯乙酸。对PdC催化剂进行分析，发现其表面存在碳质和氢扩散，这是催化剂失活的主要原因。
催化剂失活的机理如下：
1.碳质的形成：由于反应产物中富含碳质，会在催化剂表面上发生吸附作用，形成碳质层，导致催化剂活性降低。
2.氢扩散：反应的氢离子易发生扩散作用，会在催化剂表面形成吸附态，形成氢化物物种，也会导致催化剂活性的降低。
3.环境因素：催化剂失活还受到环境温度、反应物浓度、反应时间等多种因素的影响。在高温下，催化剂易受到氧化作用，从而导致催化剂失活。
结论：
本实验通过对醋酸氯化液氢解制氯乙酸用PdC催化剂的失活机理的探讨，发现碳质的形成和氢扩散是催化剂失活的主要原因。此外，环境因素如温度、反应物浓度、反应时间等也会影响催化剂的活性。为了提高催化剂的稳定性，可以尝试将PdC催化剂与其他催化剂进行复合使用，针对催化剂的失活问题进行深入的研究和改进。