草甘膦催化工艺优化及贵金属催化剂再生研究.pdfVIP

一 146一 江苏农业科学 2014年第42卷第7期 刘志军，黄艳芳，刘金红．草甘膦催化工艺优化及贵金属催化剂再生研究[J]．江苏农业科学，2014，42(7)：146—148 草甘膦催化工艺优化及贵金属催化剂再生研究 刘志军，黄艳芳，刘金红 (南通职业大学化学与生物工程学院，江苏南通226007) 摘要 ：用浸渍法制备了高效负载型贵金属催化剂 ，考察了催化剂的催化性能与再生情况，并用XRD、N 吸附等表 征手段对催化剂进行了表征。结果表明，合成体系最优催化剂用量为0．082g／g双甘膦，最优用水量为l3．70mL／g双 甘膦；对使用后的催化剂进行气液串联再生可恢复催化剂的活性，10次重复使用后催化剂的催化效果仍能保持。结 果表明，铂金属主要 占据活性炭的小孔孔道，在孔道表面分布较均匀。 关键词：催化氧化；草甘膦；贵金属；催化剂；再生 中图分类号：TQ457．1 文献标志码：A 文章编号：1002—1302(2014)07一O146-03 草甘膦[J7、r一(phosphonomethy1)glycine，简称 PMG]，化学 催化剂，以氧气为氧化剂，考察了催化剂反应的原料最优用 名称为Ⅳ一磷酰基甲基甘氨酸，是由Monsanto公司开发，并 量，结合表征分析了催化再生的性能。 于 1974年商品化的一种芽后灭生性除草剂，具有低毒、高效、 1 材料与方法 广谱等特点。草甘膦是通过内吸传导作用来抑制植物的光合 作用而将杂草杀死…，具有良好的内吸、传导性能，除草效果 1．1 催化剂的制备 好，成本低廉。草甘膦与土壤接触 ，微生物使其迅速降解，失 用预处理剂对催化剂载体 (粒径为48 m的活性炭)表 去活性，无残留，不易污染地表水，属绿色环保型农药，是农业 面进行预处理，抽滤，水洗，将滤饼高温处理至干燥 (氮气保 大规模除草的首选除草剂。草甘膦是当代除草剂市场需求量 护)，冷却至室温。将处理好的载体加入到氯铂酸溶液中，搅 较大、销售额较高的品种，销售量以每年接近 15％的速度递 拌，调节pH值 ，浸渍若干时间，过滤，然后洗涤至中性，把洗 增，已连续多年 占据世界农药销售额的首位，成为世界上增长 涤好的滤饼放入蒸馏水 中，搅拌，调节 pH值，过滤，洗涤，真 速度最快的农药品种之一。近年来，中国生产草甘膦的技术 空干燥，在固定床反应器中高温还原，降温后即得到铂贵金属 水平 日益提高，产能逐年增加，成为世界上最大的草甘膦除草 催化剂 “ 。 剂生产国，国内浙江新安化工集团股份有限公司产量最大，河 1．2 催化剂催化性能评价 北东华化工总公司、南通江山农药化工股份有限公司、宁波化 仪器：GSA一0．25型高压反应釜。步骤：将计量后的双 工二厂、广西兴安县化工厂等企业生产草甘磷的产量也较大。 甘膦和水加入到高压反应釜中，称量催化剂，通人氧气，调节 草甘膦的合成方法主要有甘氨酸法 和IDA法(亚氨 氧气流量，加热，维持一定压力下恒温反应。降温，分离出催 基二乙酸法)” 。IDA法是以亚氨基二乙酸为原料与亚磷 化剂，将滤液取少量用于分析，其他减压蒸馏，结晶，过滤，干 酸 (或用三氯化磷代替亚磷酸)、甲醛反应制得双甘膦 [Ⅳ一 燥后得到草甘膦固体产品。催化剂的还原方法：分别采用气 (phosphonomethy1)iminodiaceticacid，PMIDA]，再将双甘膦氧 液(氢气和氨水)串联和氢气高温还原2种方法对催化剂进 化得到草甘膦。该方法是世界上最先进的生产工艺。此方法 行再生还原 。 原料易得，工艺条件温和，操作简单，对设备要求不高，产品收 1．3 催化剂表征 率高。亚氨基二乙酸法的核心是双甘膦氧化 ]，在众多氧化 XRD采用德国Bruker公司BrokerD8Advance型x射线 途径中贵金属氧化法属于绿色化工的范畴，节省能耗，且产生 衍射仪测定。催化剂的孑L径分布采用