style="width:5.775in;height:2.23333in" /> 本文是学习GB-T 23517-2022 钌炭. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本文件规定了钌炭的牌号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、随行文件和订货
单内容。
本文件适用于精细化工、制药、环境治理和其他加氢还原过程用的钌炭。
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 10722 炭黑 总表面积和外表面积的测定 氮吸附法
HG/T 5199 吡啶加氢制哌啶用钌炭催化剂活性试验方法
YS/T 1502 钌化合物化学分析方法
铂、钌、铑、铱、金、银、铜、铁、镍、镁、锰、铅、锌、钙、钠含量
的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
钌炭 ruthenium on carbon catalyst
钌均匀分布在炭材料表面上形成的混合物，炭材料包括活性炭、炭黑、介孔碳、碳纳米管、碳分子筛。
产品的牌号由钌质量分数(%)加钌元素符号加炭种类构成，产品牌号的表示为：
style="width:5.775in;height:2.23333in" />
产品(干基)的化学成分应符合表1的规定。
GB/T 23517—2022
表 1 化学成分(干基)
|
|
|
|---|---|---|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
产品的催化性能要求应由供需双方协商确定。
产品的比表面积根据炭材料不同应符合表2的规定。
表 2 比表面积
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
产品中一般含有大量水，制造厂应明示水分的实测含量。
6.1.1 钌含量的测定按照附录A 的规定进行测定。
6.1.2 杂质元素含量的测定按 YS/T 1502 的规定进行。
产品催化性能试验方法由供需双方进行协商确认。杂环加氢聚合类反应活性试验方法按
HG/T 5199
的规定进行；糖类加氢反应活性试验方法见附录B;
杂环选择性加氢类反应活性试验方法见附录 C。
产品的比表面积测定按GB/T 10722 的规定进行。
GB/T 23517—2022
称取约5 g
产品(精确到0.001g),放入干燥洁净的器皿中，然后在烘箱中于105℃±5℃将产品烘
干至恒重。样品失去的质量除以称取质量值即为钌炭的水分。
7.1.1
产品应由供方进行检验或第三方，保证产品质量符合本文件及订货单的规定。
7.1.2
需方应对收到的产品按本文件的规定进行检验，如检验结果与本标准(或订货合同)的规定不符
时，应在收到产品之日起三个月内书面向供方提出，由供需双方协商解决。如需仲裁，应由供需双方协
商确定。
产品应成批提交验收，每批应由一次投料生产出的产品组成。
产品出厂前应进行化学成分、催化性能、水分的检验。比表面积在需方有需要，并在订货单中注明
时进行检验。
化学成分、催化性能、比表面积、水分的取样：将同一批产品混合均匀，从不同部位取产品总量的
1%～5%,但不少于50 g,再用四分法缩分至检验所需数量。
7.5.1
产品检验项目化学成分、催化性能中有一项检验结果不合格时，则判该批产品不合格。
7.5.2 比表面积检验结果不合格，判该批产品不合格。
7.5.3 水分不作为判定项目，提供实测值供客户参照使用。
在已检验合格的产品上应附上如下标记：
a) 供方名称；
b) 产品名称；
c) 生产批号；
d) 产品牌号；
e) 物理性状；
f) 包装规格；
g) 数量；
h) 生产日期。
GB/T 23517—2022
产品用聚丙烯或聚乙烯塑料袋或瓶包装，整齐放入木箱或纸箱内，用纸屑、泡沫等填料添固，不应有
松动现象。
产品可以由供需双方协商确定，运输途中不能接触有腐蚀性和有污染的物质。
产品应存放于清洁、干燥的场所。
每批产品应有随行文件，其中除应包括供方信息、产品信息、本文件编号、出厂日期或包装日期外，
还宜包括：
a) 产品合格证，内容如下：
● 检验项目及其结果或检验结论；
● 批号；
● 检验日期；
● 检验员签名或盖章。
b) 产品质量控制过程中的检验报告及成品检验报告。
c) 其他。
本文件所列材料的订货单内应包括下列内容：
a) 产品名称；
b) 牌号；
c) 数量；
d) 检验项目及要求；
e) 协商一致的催化性能检测方法及结果判定；
f) 比表面积检测结果(需方有要求时);
g) 本文件编号；
h) 其他。
GB/T 23517—2022
(规范性)
钌炭化学分析方法 钌含量的测定
电感耦合等离子体原子发射光谱法
A.1 方法提要
试料于高铝坩埚中灼烧，然后用过氧化钠碱熔，铋酸钠-高锰酸钾在硫酸介质下蒸馏分离，以盐酸-
酒精混合溶液吸收，使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪，于钌元素所对应的波长处测量并计算得到
质量分数。本方法适用于钌炭中钌含量的测定。测定范围：0.5%～10%。
A.2 试剂
除非另有说明，本文件中使用确认为分析纯的试剂和相当于一级纯度的水。
A.2.1 过氧化钠。
A.2.2 铋酸钠。
A.2.3 盐 酸(p1.19 g/mL)。
A.2.4 盐酸(1+4)。
A.2.5 盐酸(1+9)。
A.2.6 盐酸吸收液：量取500 mL 盐酸于1 L 容量瓶中，加入50 mL
无水乙醇，用水定容至刻度。
A.2.7 硫 酸(p1.61g/mL)。
A.2.8 硫酸(1+1)。
A.2.9 饱和高锰酸钾溶液。
A.2.10 钌标准贮存溶液：准确称取(精确至0.00001 g)约0 . 5 g
纯钌(质量分数≥99.99%),于高温高
压反应釜溶解完全，以盐酸(A.2.4) 定容至500 mL。 此 溶 液 1 mL 含 1 mg
钌。
A.3 设备
A.3.1 蒸馏装置，符合简图 A.1。
GB/T 23517—2022
单位为毫米
style="width:4.34004in;height:8.47865in" />
标引序号说明：
A— 试液；
B—— 蒸发位；
C- 进液口；
D— 冷凝管；
E—— 吸收液。
图 A.1
A.3.2 电感耦合等离子体原子发射光谱仪。
仪器工作条件按表 A.1。
表 A.1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
在仪器最佳工作条件下凡是能达到下列指标者均可使用：
——光源：氩等离子体光源，发生器最大输出功率不小于1.3 kW;
— 分辨率：200 nm 时光学分辨率不大于0.010 nm;400 nm
时光学分辨率不大于0.020 nm;
——仪器稳定性：仪器1 h 内漂移不大于2 .0%;
——仪器检出限：各测定元素仪器的检出限应不大于0.03μg/mL。
GB/T 23517—2022
A.4 试 样
产品经粉碎至75μm 以下，105℃±5℃烘干至恒重，放置于干燥器中备用。
A.5 分析步骤
A.5. 1 试 料
称取0.10 g 试样，精确至0.0001 g。
A.5.2 测定次数
独立地进行两次测定，取其平均值。
A.5.3 空白试验
随同试料做空白试验。
A.5.4 测定
A.5.4. 1 将试料(A.5. 1) 称于30 mL
高铝坩埚中，在马弗炉中于800℃灼烧半小时；然后加入约2 g 过 氧化钠(A.2.
1), 混匀，覆盖约5 g 过氧化钠，放入恒温800℃的马弗炉中碱熔15 min,
取出冷却，于
250 mL 烧杯中用100 mL 水浸取，洗净坩埚。
A.5.4.2 将 A.5.4. 1 流程处理得到的试样溶液用水转入蒸馏瓶(图 A. 1)
中，加入约5 g 铋酸钠(A.2.2)、
30mL 饱和高锰酸钾溶液(A.2.9), 连接好蒸馏装置，加入120 mL 硫 酸(A.2.8),
电炉加热微沸蒸馏 15 min～20 min, 用 5 mL 盐酸吸收液(A.2.6)
吸收，吸收后转入200 mL 容量瓶中，以水定容得到试料
溶液。
A.5.4.3 分别移取0 mL 、0.5 mL 、1.0 mL 、2.0 mL 、3.0 mL 、4.0mL
、5.0mL 钌标准贮存溶液(A.2. 10) 于 一系列100 mL
容量瓶中，用盐酸(1+9)(A.2.5)
稀释至刻度，混匀。在选定好的仪器条件下制作工作
曲线。相关系数应≥0.9995。
A.5.4.4 测定试料溶液(A.5.4.2)
及空白溶液。仪器根据标准工作曲线，扣除合适的背景点，计算并输
出测试结果。
A.6 试验数据处理
按公式(A. 1) 计算钌元素的质量分数w, 数值以%表示：
style="width:3.05337in;height:0.6468in" /> ……… ……………… (A.1)
式中：
po— 空白试料中被测元素的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);
p— 试料溶液中被测元素的质量浓度，单位为微克每毫升(μg/mL);
V— 试料溶液总体积，单位为毫升(mL);
m—- 试料的质量，单位为克(g)。
所得结果保留两位有效数字。
A.7 精密度
实验室之间分析结果的差值不应大于表 A.2 所列允许差。
GB/T 23517—2022
表 A.2 允许差
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
GB/T 23517—2022
(资料性)
钌炭催化剂催化性能测定方法(葡萄糖加氢)
警示——本试验所涉及的试验原料对人体健康和安全具有中毒、易燃、易爆危害，必须严防系统漏
气，现场严禁有明火，并且应配有必要的灭火器材和排风设备等预防设施；高压反应器严禁带压进行拆
卸操作；操作人员需持证上岗；本附录并未揭示所有可能的安全问题，使用者应严格按照有关规定正确
使用，并有责任采取适当的安全和健康措施。
B.1 方法提要
在不锈钢反应釜中，葡萄糖水溶液在一定温度、压力、转速下发生催化加氢反应，最终生成山梨醇。
反应方程如下：
style="width:12.14in;height:2.14793in" />
葡萄糖 山梨醇
可以以一定时间内吸氢速率表征催化性能。本方法适用于糖类加氢类反应中使用的钌炭催化剂。
B.2 试剂
除非另有说明，仅使用确认为分析纯的试剂和一级水。
B.2.1 葡萄糖。
B.2.2 氮气，纯度99.999%。
B.2.3 氢气，纯度99.95%。
B.3 试验装置
B.3.1 装置
催化性能试验装置示意图见图 B.1。
GB/T 23517—2022
style="width:5.91322in;height:5.30662in" />
标引序号说明：
1 - 不 锈 钢 高 压 釜 ； 2 ——精密压力表；
6、7和8—— 阀门；
A - 进气口。
图 B.1 催化性能试验装置示意图
B.3.2 主要指标
催化性能试验装置设计指标参数见表 B.1。
表 B.1 催化性能试验装置主要设计参数
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B.3.3 校 验
正常情况下，试验装置的平行性、复现性每年用参考样或保留样至少测定一次，其测定方法按
B.5
GB/T 23517—2022
和 B.6 的规定执行。
B.4 样 品
B.4. 1 取 样
将同一批产品混合均匀，用四分法分取适量，最少不少于10 g,
密封保存。取约2 g 样品在烘箱中
于105℃±5℃将产品烘干至恒重，进行水分测定，数据用于试料的准确称取。
B.4.2 试 料
准确称取0.2g 催化剂试料(干基),误差不大于0.001 g, 备用。
B.5 试验步骤
B.5. 1 反应釜装料
将催化剂试料(B.4.2),43.0g 葡萄糖(B.2. 1),100mL
水加入清洁的高压釜，盖上釜盖，均匀拧紧螺
母，超级恒温油浴恒温为120℃。
B.5.2 反应器试漏
打开阀门6和8,向系统通入氮气，将系统升压至1 MPa,
关紧反应釜进出口阀门8。如在30 min
内压力下降小于0.05 MPa, 则视为系统密封。打开阀门8,使系统降压至常压。
B.5.3 反应釜气体置换及催化性能评价
系统用氮气加压到0.5 MPa
然后降压至常压置换3次，排气降压至常压后，改通氢气到1 MPa 然
后降压至常压置换3次，升压到450 kPa, 打开搅拌，转速1000 r/min,
观察精密压力表，加氢反应后压
力开始下降，反应1 h, 记录反应结束压力。
B.5.4 停车
关闭加热和氢气减压阀，将反应釜中残留液体放出。用水和乙醇清洗反应釜。
B.6 试验数据处理
以单位吸氢速率表述催化剂性能。按公式(B. 1) 计算：
style="width:2.23319in;height:0.60676in" /> … … … … … … … … … …(B. 1)
式中：
S — 单位吸氢速率，单位为摩尔每秒克[mol/s ·g];
△p-— 氢压降，单位为帕斯卡(pa);
V — 气体体积，单位为立方米(m³);
- 温度，单位为开尔文(K);
R — 阿伏伽德罗常数；
M-— 试料质量，单位为克(g);
t —— 压降段时间，单位为秒(s)。
所得结果应表示至四位有效数字。
取2次平行测定结果的算术平均值作为测定结果，2次测定结果的极差值应不大于3%。
GB/T 23517—2022
(资料性)
钌炭催化剂催化性能测定方法(杂环选择性加氢)
警示——本试验所涉及的试验原料对人体健康和安全具有中毒、易燃、易爆危害，必须严防系统漏
气，现场严禁有明火，并且应配有必要的灭火器材和排风设备等预防设施；高压反应器严禁带压进行拆
卸操作；操作人员需持证上岗；本附录并未揭示所有可能的安全问题，使用者应严格按照有关规定正确
使用，并有责任采取适当的安全和健康措施。
C.1 方法提要
杂环中碳碳双键(C=C)
在钌炭催化剂的作用下可以加氢转化为碳碳单键。以维生素 C 为原料，在
钌炭的作用下转化为氢化维生素 C, 转化率正比于吸氢量，其加氢反应方程如下：
style="width:9.52669in;height:1.89332in" />
本方法适用于杂环选择性加氢类反应中使用的钌炭催化剂。
C.2 试剂
C.2.1 维生素 C, 工业级。
C.2.2 去离子水，工业级。
C.2.3 氢气，纯度99.95%。
C.3 试验装置
C.3.1 装置
钌炭催化剂催化性能试验装置示意图见图C.1。
GB/T 23517—2022
style="width:11.47322in;height:7.74004in" />
标引序号说明：
图 C.1 钌炭催化剂活性与选择性试验装置示意图
C.3.2 主要性能
钌炭催化剂活性与选择性试验装置主要性能设计参数见表C.1。
表 C.1 活性与选择性试验装置主要设计参数
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13
GB/T 23517—2022
C.3.3 校验
正常情况下，试验装置的平行性、复现性每年用参考样或保留样至少测定一次，其测定方法按第7
章和第8章的规定。
C.4 样品
称取含0.1 g 金属钌的催化剂试样，精确至0.0001 g,备用。
C.5 试验步骤
C.5.1 反应釜的装料
准备好清洁、干燥的反应釜，依次加入50.00 g 维生素C(C.2.1)、550mL
去离子水(C.2.2)和催化剂
样品(C.4), 盖釜，将其接入氮气、氢气系统。
C.5.2 试漏
打开氮气瓶阀门，关闭氢化釜排气阀，从氢化釜进气阀通入氮气，充压至0.50
MPa。 如在30 min 内体
系压力下降值小于0.05 MPa,
则视为系统是密闭的。然后缓慢打开釜排气阀，使系统压力恢复至常压。
C.5.3 气体置换及催化性能测定
系统用氮气加压到0.5 MPa
然后降压至常压置换3次，排气降压至常压后，改通氢气到1 MPa 然后降
压至常压置换3次，再排气降压至常压。搅拌速度为600 r/min±5 r/min。
然后升温至55.0℃±1℃后
保持稳定，充氢气使压力升至0.8 MPa。 反应1.5 h,记录氢压下降差值△p。
C.5.4 停车
关闭氢气，缓慢打开排气阀进行泄压后开盖。清洗干净反应釜。
C.6 试 验 数 据 处 理
含0.1 g Ru催化剂反应1.5 h 的氢压下降差值△p
用于表征钌炭的催化性能，单位：MPa。
C.7 极差
检测结果的△p 极差值应见表 C.2。
表 C.2 △p 极差值表
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
更多内容 可以 GB-T 23517-2022 钌炭. 进一步学习