Effect of method of preparation on activity of Pd/Al2O3 monolith catalysts

Authors

  • Aswani Kumar Mogalicherla,

    1. Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology, Kanpur 208016, Uttar Pradesh, India
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  • Deepak Kunzru

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology, Kanpur 208016, Uttar Pradesh, India
    • Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology, Kanpur 208016, Uttar Pradesh, India.
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Abstract

Pd/Al2O3 monolithic catalyst of different washcoat thicknesses were prepared by two methods and tested for the activity of hydrogenation of α-methyl styrene. These catalysts were prepared by two methods; either the palladium was impregnated on γ-alumina and this Pd/Al2O3 powder was used to prepare the slurry for washcoating (Cat 1) or γ-alumina washcoating was followed by impregnation of palladium (Cat 2). The effect of slurry concentration, pH of the slurry, and addition of binders on the catalyst properties was investigated. The monolithic catalysts were characterised by determination of metal dispersion, surface area, scanning electron microscopy, and weight loss of washcoat during ultrasonication. Well-adhered washcoats were obtained with slurry prepared using milled γ-alumina, whereas the adhesion of the washcoat prepared using Pd/Al2O3 powders was very poor. Addition of binders significantly improved the adhesion of the washcoats prepared from Pd/Al2O3. Metal dispersion for Cat 2 decreased with washcoat loading but did not change with loading for Cat 1. The activity tests were conducted at different washcoat loadings and the productivity of the monolithic catalyst prepared in both methods has been compared.

Abstract

Des catalyseurs monolithiques de Pd/Al2O3 et d'épaisseurs de couche lavis différentes ont été préparées par deux méthodes et testées en termes d'activité pour l'hydrogénation du α-méthyl-styrène. Ces catalyseurs ont été préparés par deux méthodes : 1) du palladium a été enduit sur de la γ-alumine et cette poudre de Pd/Al2O3 était utilisée pour préparer la boue de couche lavis (Cat 1) ou 2) la préparation de la couche lavis de y-alumine était suivie d'un enduit de palladium (Cat 2). On a étudié l'effet de la concentration de la boue, de son pH et de l'ajout de liants sur les propriétés des catalyseurs. On a déterminé les caractéristiques des catalyseurs monolithiques par détermination de la dispersion métallique, de la surface, par une microscopie électronique à balayage et par la perte de poids de la couche lavis durant l'ultrasonication. Des couches lavis de bonne adhésion ont été obtenues avec des boues préparées en utilisant de la γ-alumine moulue, tandis que l'adhésion des couches lavis préparées avec des poudres de Pd/Al2O3 était très mauvaise. L'ajout de liants améliorait de façon significative l'adhésion des couches lavis préparées avec le Pd/Al2O3. La dispersion métallique du Cat 2 diminuait avec la charge de couche lavis mais pour le Cat 1, cette dispersion n'était pas modifiée avec la charge. Ces tests d'activité ont été effectués pour différentes charges de couche lavis et l'on a comparé la productivité des catalyseurs monolithiques produits par les deux méthodes.

Ancillary