אבקת פלדיוםהוא חומר כימי עם חלקיקי אבקה שחורה. פורמולה מולקולרית PD, CAS 7440-05-3. פחמן פלדיום הוא זרז, שאינו מסיס בכל הממיסים האורגניים ופתרונות החומצה. זה מיוצר על ידי העמסת פלדיום מתכת על פחמן מופעל, ותפקודו העיקרי הוא לזרז את ההידרוגנציה של פחמימנים בלתי רוויים או CO. Palladium Carbon הוא בעל המאפיינים של צמצום מימן גבוה, סלקטיביות טובה, ביצועים יציבים, יחס הזנה קטן בשימוש, שימוש חוזר ושחזור קל. הוא נמצא בשימוש נרחב בתהליך הזיקוק להפחתת ההידרוגציה של התעשייה הפטרוכימית, התעשייה התרופות, התעשייה האלקטרונית, תעשיית התבלינים, תעשיית הצבעים וכימיקלים עדינים אחרים.
|
פורמולה כימית |
PD |
|
מסה מדויקת |
106 |
|
משקל מולקולרי |
106 |
|
m/z |
106 (100.0%), 108 (96.8%), 105 (81.7%), 110 (42.9%), 104 (40.8%), 102 (3.7%) |
|
ניתוח אלמנטרי |
PD, 100.00 |
|
|
|
פחמן פלדיום (PD/C) הוא זרז יעיל הנתמך על פחמן פעיל על ידי פלדיאו מתכת. תכונותיו הפיזיקליות והכימיות הייחודיות, כמו שטח פנים ספציפי גבוה, פעילות קטליטית מצוינת וסלקטיביות, הופכים אותו לחומר ליבה חיוני בתעשייה הכימית המודרנית.
1. הידרופינינג
אבקת פלדיוםהוא זרז מרכזי לפלות הידרוגנציה (HDS), דניטריפיקציה מימן (HDN), ו- Demetalization Hydogenation (HDM) בזיקוק נפט. לדוגמה, בתהליך של זיקוק חומצה טרפטלית (PTA), פחמן פלדיאו יכול לזרז ביעילות את הפחתת ההידרוגנציה של הזיהומים במוצרי החמצון של קסילן, ולהמיר 4-קרבוקסיבנזאלדהיד (4-CBA), מה שמגדיל את טיהור ה- PTA של PTA ל 99.9%מהצרכים של פוליטר.
תמיכה בנתונים: למעלה מ- 80% מכושר הייצור העולמי של ה- PTA מאמצת טכנולוגיה קטליטית פחמן של פלדיו, ויחידה יחידה צורכת כ -5-10 טון של זרז פחמן פלדיאו בשנה.
2. מימן פחמימני בלתי רווי
פחמן פלדיום מציג סלקטיביות גבוהה בתגובות ההידרוגנציה של אולפינים ואלקנים.
לדוגמה, בייצור אתילן, אצטילן יכול להיות מיושן באופן סלקטיבי לאתילן באמצעות קטליזה של פלדיאו פחמן, הימנעות מימן מוגזם לייצור אתאן והגברת תפוקת האתילן ב -15% -20%.
יתרונות טכניים: בהשוואה לזרזים מסורתיים של לינדרה, פחמן Palladiu יכול להשיג המרה יעילה בטמפרטורות נמוכות (50-100 מעלות) ולחצים נמוכים (1-5 MPa), ולהפחית את צריכת האנרגיה ביותר מ- 30%.
3. מימן של תרכובות ארומטיות
פחמן פלדיום יכול לזרז את המימן של פחמימנים ארומטיים כמו בנזן ונפטלין. לדוגמה, בתהליך של מימן בנזן לציקלוהקסאן, זרז הפחמן של פלדיום מפחית את טמפרטורת התגובה מ -300 מעלות ל -150 מעלות, הלחץ של 10 MPa ל- 3 MPa והסלקטיביות של ציקלוהקסאן מגיעה ליותר מ- 99%.
1. סינתזת תרופות כיראליות
תגובת ההידרוגנציה הא -סימטרית המנותזת על ידי פחמן פלדיו היא אחת הטכנולוגיות הליבה לסינתזה של תרופות כיראליות. לדוגמה, בסינתזה של הפרוקסטין נגד דיכאון, פחמן פלדיאו מזרז את ההידרוגנציה הא -סימטרית של תרכובות קטון מייצרת ביניים אלכוהול כיראלי עם עודף אננטיומרי (ערך EE) של 99.5%, ומפחית משמעותית את עלויות ההפרדה העוקבות.
מקרה: לאחר שפייזר אימץ את הטכנולוגיה הקטליטית של פלדיו פחמן, הייצור השנתי של פרוקסטין עלה מ- 50 טון ל -200 טון, והעלות לטון ירדה ב -40%.
2. בניית תרכובות הטרוציקליות
פחמן פלדיום יכול לזרז את היווצרותם של קשרי CN ו- CO, ולבנות מבנים הטרוציקליים כמו אינדול ופירידין.
לדוגמה, בסינתזה של תרופת האנטי-גידול אימטיניב, פחמן פחמן מזרז את תגובת הצימוד של אנילין וכלורופירידין הגדיל את התשואה מ- 60% ל- 92%, וזמן התגובה קוצר מ- 24 שעות ל -4 שעות.
פריצת דרך טכנולוגית: דרך היישום של זרז פחמן ננו פלדיו (גודל החלקיקים בגודל 2-5 ננומטר), פעילות התגובה מוגברת 3 פעמים ומינון הזרז מצטמצם ב- 80%.
3. טיהור ביניים תרופות
ניתן להשתמש בפחמן פלדיום להסרת קבוצות רעילות כמו הלוגנים וקבוצות ניטרו מתוואי תרופות. לדוגמה, בסינתזה של הצפטריאקסון האנטיביוטי, פחמן פלדיו מזרז את הסרת אטומי הכלור מתוואי ביניים הביא לעלייה בטוהר המוצר מ- 95% ל- 99.9%, ועמדו בתקני ה- FDA.
1. הכנת חומרים מוליכים למחצה
תהליך התמצית האדים הכימיים הפחמניים של פלדיום פחמן (CVD) הוא המפתח להכנת סרטים דקים מבוססי סיליקון בעלי טוהר גבוה. לדוגמה, בציפוי תאים סולאריים, פלדיום פחמן מזרז את הפירוק של סילאן (SIH ₄) כדי לייצר סרטי סיליקון אמוורפיים אחידים וצפופים, מה שמגדיל את יעילות ההמרה הפוטואלקטרית ב -5% -8%.
נתונים: התעשייה הפוטו -וולטאית הגלובלית צורכת כ -200 טון של זרזי פחמן פלדיום מדי שנה, מהווים יותר מ -60% מהשימוש בתעשייה האלקטרונית.
2. ייצור משחה מוליכה
פחמן פלדיום, כתוסף שלב מוליך, יכול לשפר משמעותית את המוליכות וההדבקה של משחת כסף וכספי נחושת. לדוגמה, בייצור אלקטרודות מסך מגע, הוספת משחת כסף פחמן של 0.5% יכולה להפחית את עמידות המגע ל 10 Ω · ס"מ ולהרחיב את חיי השירות ליותר מ 100000 פעמים.
יתרונות טכניים: לפחמן פלדיום יש עמידות חמצון טובה יותר מאשר טהורהאבקת פלדיום, ויכול לעכב את צבירת חלקיקי הכסף ולשמור על יציבות הרשת המוליכה במהלך סינון בטמפרטורה גבוהה (300-500 מעלות).
טיהור גז אלקטרוני
קרום פלדיום (עובי 0.1-0.5 מיקרומטר) הוא חומר הליבה לטיהור מימן. לדוגמה, בייצור גז מימן מוליך למחצה מוליכים (רמת 9N), קרום Palladiu חודר באופן סלקטיבי מולקולות מימן באמצעות מנגנון דיפוזיה של פירוק, שיכול להסיר זיהומים כמו CO ו- CO ₂ לרמת PPB, העונה על דרישות ייצור השבבים.
שוק: גודל השוק העולמי של קרום פלדיו עולה על 500 מיליון דולר אמריקאי, עם קצב צמיחה שנתי של 12%, משמש בעיקר בקווי ייצור של 12 אינץ '.
1. טיפול בשפכים
טכנולוגיית מימן קטליטי פלדיום פחמן יכולה להשפיל ביעילות מזהמים אורגניים. לדוגמה, בטיפול בהדפסה ובצביעת שפכים, פחמן פחמן פלדיאו מזרז את הפחתת ההידרוגנציה של ניטרובנזן לאנילין משיגה קצב הסרת COD של מעל 95%, וזמן התגובה מתקצר מ 72 שעות בשיטות ביולוגיות מסורתיות לשעתיים.
מקרה: לאחר אימוץ טכנולוגיה קטליטית פחמן פחמן בפארק תעשייתי כימי, עלות הטיפול בשפכים ירדה מ -50 יואן לטון ל -15 יואן, וחוסכת מעל 10 מיליון יואן בהוצאות התפעול השנתיות.
2. טיהור גז פסולת
פלדיום פחמן נתמך זרז הוא רכיב הליבה של זרז תלת-כיווני (TWC) לפליטת רכב.
לדוגמה, ברכבי בנזין סטנדרטיים של VI לאומיים, יעילות ההמרה של קטליזה פחמן של Palladiu עבור Co, HC ו- NOX מגיעה ל 98%, 95%ו- 90%, בהתאמה, עומדת בדרישות מגבלת הפליטה.
מגמה טכנולוגית: עם עליית מחירי הפלדיאו, פיתוח זרזי הסגסוגת הטרינרית של פלדיום רודיום פלטינה הפך לנושא חם בענף, והפחית את השימוש בפלדיום ב -30% -50% באמצעות השפעות סינרגיסטיות.
3. תיקון אדמה
טכנולוגיית הפחתה קטליטית של פלדיום פחמן יכולה לתקן אדמה מזוהמת מתכת כבדה. לדוגמה, בתיקון אתרים מזוהמים כרום משושה, הפחתת אבקת ברזל פחמן של פלדיאו, CR (VI) ל- CR (III) מפחיתה את הרעילות ב 99% ומקצרת את מחזור התיקון משנתיים בשיטות כימיות מסורתיות ל 6 חודשים.
1. פיתוח אנרגיית מימן
פחמן פלדיום הוא חומר מפתח לתאי דלק ממברנה חילופי פרוטון (PEMFC). לדוגמה, בתגובת הפחתת החמצן הקתודית (ORR), זרזים תומכים בפלדיום פחמן יכולים להגדיל את צפיפות הסוללה של הסוללה ל 1.5 ס"מ/ס"מ ² ולהאריך את אורך החיים שלה ליותר מ 5000 שעות.
התקדמות מחקר ופיתוח: על ידי בניית פחמן חנקן של פלדיו (PD-NC) זרז אטום יחיד, פעילות ה- ORR הוגדלה פי 10 והעלות הופחתה ב- 60%.
מנשא מימן אורגני נוזלי (LOHC)
תגובת הפלדיום הפחמן הקטליטי/תגובת Dehydrogenation היא הליבה של טכנולוגיית LOHC. לדוגמה, במערכת הטולואן מתילציקלוהקסאן, מימן מזרזת פחמן פלדיום של טולואן יכול לאגור גז מימן עם צפיפות אנרגיה של 6.5%% ויעילות התייבשות של 99%, העונה על הביקוש לאחסון מימן על גבי הלוח.
פוטנציאל השוק: שוק ה- LOHC העולמי צפוי לצמוח מ -200 מיליון דולר בשנת 2025 ל -2 מיליארד דולר בשנת 2030, עם קצב צמיחה שנתי מורכב של 58%.
המרת ביומסה
פחמן פלדיום פחמן מזרז דה-פולימריזציה של ליגנין יכול לייצר כימיקלים בעלי ערך מוסף גבוה. לדוגמה, בהמרה של Stover תירס, פלדיום פחמן מזרז את השפלת הליגנין לתרכובות פנוליות כמו ונילין וסינרינגאלדהיד, עם עליית התשואה מ -10% בהידרוליזה של חומצה מסורתית ל 35%.
יתרונות סביבתיים: בהשוואה לדלקים מאובנים, נתיבי ביומסה מפחיתים את טביעת הרגל בפחמן ב -70%, ועומדים ביעדי נייטרליות הפחמן.
ישנן שיטות רבות להכנהאבקת פלדיוםכולל שיטה קטליטית, שיטת מתכת אלקלי, שיטה אלקטרוכימית וכו '.
שיטה קטליטית, המכונה גם שיטת הפחתה קטליטית, מתייחסת לשיטה להשגת תרכובות פחמן פלדיום על ידי העברה אטומית או אינטראקציה בין -אטומית של מוצרי תגובה בפעולה של זרז. באופן כללי, שיטות ההכנה של חמצון קטליטי הן הפחתה קטליטית, חילופי יונים, הפחתה קטליטית וכו '. באופן כללי, חמצון קטליטי מתבצע על ידי העברת אטום של מתכות אציליות ללא ממס ואטום לאינטראקציה עם אטום והעברת אטום תחת פעולת זרז. עלות שיטה זו נמוכה. עם זאת, אטומי המתכת המבוססים על פלדיום אינם יכולים להחליף לחלוטין עם אטומי מתכת אצילים אחרים ולהקיים על הזרז, המשפיע על השילוב בין אטומי מתכת מבוססי פלטינה לבין אטומי מתכת אציליים והיווצרות והעברת תרכובות.
שיטת מתכת אלקלי נקראת גם שיטת מתכת אלקלי. זה מתייחס לשיטת הכנת תרכובות פלדיום על ידי תגובה כימית של מתכות אלקלי ואלמנטים קבוצתיים פלטינה. שיטת מתכת אלקלי, המכונה גם שיטת מתכות אלקליין, היא אחת השיטות להשגת תרכובות פחמן פלדיום על ידי תגובה נתרן מתכת יקר (NaCl) המכילה מספר גדול של אטומי פלטינה עם מלחי מתכת אחרים (NAAL) בתרכובות פלדיום כדי להמיר אותם לתרכובות של פלטינה וקבוצת פלטינה. שיטת מתכת אלקלי יכולה לייצר תכשיטים טוהרים גבוהים ללא זרז בתנאי תגובה קלים; עם זאת, בשל טמפרטורת התגובה הכימית הגבוהה (בדרך כלל 200 ~ 300 מעלות) וכמות גדולה של זרז (בדרך כלל מהווה יותר מ- 90% מהאלמנטים של קבוצת פלטינה), לא ניתן להכין גוף תכשיטים טוהר גבוה.
שיטה אלקטרוכימית היא שיטה המשתמשת בתגובה כימית כדי לגרום לאלמנטים קבוצתיים של פלטינה להגיב עם יוני זרז או מתכת לייצור תחמוצת פלדיום. באופן כללי, השיטה האלקטרוכימית היא להשתמש בכור אלקטרוכימי כדי להגיב יוני מתכת המכילים פלטינה (כגון AU, CU וכו ') על האלקטרודה. הזרז משתתף ישירות בתגובה, ואילו תרכובות מבוססות פלטינה מצטמצמות לתרכובות פלטינה בגלל הפחתה החזקה שלהם, אך תגובה זו תוביל לקורוזיה של תרכובות מבוססות פלטינה על ידי יוני מתכת, הדורשת תוספת של אלקטרוליט להגנה. לשיטה זו יש גם שני מכשולים: ריכוז מגיב נמוך (רק 1-3 גרם/ל) ותשואה נמוכה (רק בערך 1%). עם זאת, ניתן להשיג סוגים רבים של תרכובות פלדיום בשיטה זו.
בסינתזה אורגנית של תרכובות פחמן פלדיום, יוני מתכת משמשים בדרך כלל כזרזים לייצור אטומי פלטינה ואטומי פלדיום באמצעות מליטה כימית שונה. אטומי פלדיום נוצרים בעיקר בשתי שרשראות צדדיות של זרז פלדיום. בנוסף, תרכובות פחמן פלדיום יכולות גם להגיב עם כמה יוני מתכת ליצירת תרכובות אחרות באמצעות תגובה לא שלמה עם אלמנט הפחמן בתנאים הפחתה, ובכך להכין תרכובות אחרות. לדוגמה, אלקן פלטינה מצטמצם כדי להשיג טריאתנולמין; אתנולמין הושג על ידי תגובה לא שלמה של פטנה אתנולמין אקרילאמיד; פלדיום אלקין הושג על ידי תגובה לא שלמה של פלטינה אלקן אתנולמין אקרילאמיד;אבקת פלדיוםהושג על ידי תגובה לא שלמה של פלטינה אלקין אקרילאמיד; PT PD הושג על ידי תגובה לא שלמה של פטנה אקרילאמיד. בתגובות אלה ייוצרו גם מוצרים קטנים או מוצרים ביניים כמו פלדיום פלטינה אנמיד אקרילאמיד (PVDF) או פחמימנים ארומטיים.
תגיות פופולריות: אבקת פלדיום CAS 7440-05-3, ספקים, יצרנים, מפעל, סיטונאות, קנייה, מחיר, בתפזורת, למכירה