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为什么厌氧培养的时候需要使用钯触媒?

点击次数:503 发布时间:2021-12-18
  为什么厌氧培养的时候需要使用钯触媒?
  钯触媒,又称钯催化剂(palladium catalyst),是一种以金属钯为主要活性组分,以钠、镉、铅等盐为助催化剂的催化剂。该物使用钯黑或钯的盐类,将钯载于氧化铝、沸石等载体上而制成的各种催化剂,具有催化活性高、选择性强、催化剂制作方便、使用量少等特点。另外,应用领域较为广泛,能够反复再生和活化使用,寿命长,废催化剂的金属钯可以回收再利用等,都是这类催化剂的优越性所在。钯催化剂品种使许多工业生产过程得到改善,工艺过程得到简化、经济效益得以提高。因此钯催化剂的发展前景依旧远大。
  介绍钯催化剂前,先了解下钯的特性。钯,ⅧB铂族金属,原子序数46。密度(20℃)12.02g/cm,熔点1555℃,沸点2964℃,氧化态有+2、+3、+4价。银白色带有光泽金属,具有延展性,可压延成薄片。耐腐蚀,能溶于氧化性的酸,以及熔融的碱中。钯吸收和透过氢气的能力*,常温下能吸收350~850相当于本身体积的氢气。由于钯的这些特殊性能,因此非常适用于制造加氢和脱氢反应用催化剂。
  钯催化剂的种类很多,可简单地分为有载体和无载体催化剂。在实际应用中,基本上都是有载体的钯催化剂。这些载体主要有各种氧化铝、沸石、碳载体等,在化工过程中主要应用在各种加氢还原过程。而在微生物的厌氧培养中,如何达到绝对厌氧环境呢?抽排置换的过程结束后可以将培养罐内的氧气含量降到最小值,然后通过钯颗粒的作用,将混合气体里的氢气和罐内剩余的最后一点点氧气催化反应,形成水蒸气,以此消耗氧气,达到绝对厌氧的目的。钯催化剂的活性强弱决定了罐内气体环境是否达到绝对厌氧。如果活性不足,厌氧环境就无法得到保证。因此,普莱实验在设计Anaerobe keeper多功能厌氧环境生成系统的程序时,加入了钯颗粒活性检测环节,若未达标,厌氧过程无法通过,需及时更换钯颗粒催化剂,以保证绝对厌氧环境的生成。
  虽然钯催化剂具有活性高、选择性强等性能,但是钯催化剂的使用过程中会有因催化剂本身颗粒聚集、晶格变化等原因而活性下降,这就需要对失活的催化剂进行再生活化,活化的方法类似于制造过程的焙烧和活化(实验室还原建议:180°高温烘烤90分钟)。重新恢复活性的钯催化剂可以重新进行使用,直到完全失去活性,不能再生。这个使用过程就是催化剂的寿命,钯催化剂是长寿催化剂,可以经受多次再生活化,寿命可达数年。失活的钯催化剂一般要对金属钯进行回收,回收的方法是用硝酸将废催化剂上的钯溶解成硝酸钯,然后再通过各种净化提纯步骤,氢气还原成金属钯,再用作新的钯催化剂的制造。

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