鈀碳催化在精細有機合成中的應用開發(fā)是長久以來引人注目的一個研究方向，同時，鈀碳催化加氫反應（多相反應）也是有機工作者一直研究的熱點內(nèi)容之一。能源和環(huán)境已經(jīng)成為制約當今社會發(fā)展的兩大問題，CO₂是主要的溫室氣體，將CO₂催化加氫合成低碳醇不僅可以作為一種清潔燃料，還可以有效降低溫室氣體的排放；既能解決能源問題，又能相應的緩解環(huán)境壓力。 同時，鈀碳催化加氫反應要求有較好的選擇性和較溫和的反應條件，眾所周知，氫氣是易燃易爆的氣體，在加氫反應的過程中，如果發(fā)生氫氣泄露，造成的危害是不可估計的；還有就是加氫反應有時也會放出大量的熱，如果換熱不及時，也會存在爆炸的隱患。所以，在加氫反應進行的過程中，保證安全生產(chǎn)以及對實驗過程的有效控制是非常重要的。

微通道反應器可以大幅提高傳熱傳質(zhì)，強化反應和換熱效果，同時，因其可以實現(xiàn)對物料配比、反應溫度等工藝條件的精確控制，使得化學反應可以實現(xiàn)精確配比、嚴格控溫、高選擇性、高產(chǎn)率、綠色安全的進行，也為解決傳統(tǒng)加氫反應過程中出現(xiàn)的諸多問題提供了切實可行的解決途徑。微反應器針對反應放熱量大，換熱不及時，以及加氫反應不可控等問題而造成的危險，提供了完美的解決方法。

一、加氫反應簡介

加氫反應是很多基本的化學結(jié)構(gòu)單元進行官能化的基礎,加氫反應能單純增加有機化合物中氫原子的數(shù)目,使不飽和的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬︼柡偷挠袡C物,這在現(xiàn)代化學工業(yè)中是重要的領(lǐng)域之一。

1.1 加氫反應類型

加氫反應主要有四大類：

一是金屬催化劑，常用的是第八族過度金屬，如加氫反應釜骨架鎳、鎳-硅藻土、鉑-氧化鋁、鈀-氧化鋁等，這類催化劑活性高，幾乎可以用于所有官能團的加氫；

二是金屬氧化物催化劑，如氧化銅-亞鉻酸銅、氧化銅-氧化鋅、氧化銅-氧化鋅-氧化鉻、氧化銅-氧化鋅-氧化鋁等，主要用于醛、酮、酯、酸一氧化碳等化合物的加氫；

三是金屬硫化物催化劑，如鎳-鉬硫化物、鈷-鉬硫化物、硫化鎢、硫化鉬等，通常以&gamma-氧化鋁為載體，主要用于含硫、含氮化合物的氫解反應，部分硫化的氧化鈷-氧化鉬-氧化鋁催化劑常用于油品的加氫精制；

四是絡合催化劑，如RhCl₃，主要用于均相液相加氫。

1.2加氫反應過程

加氫反應主要分為兩大類：

①氫氣與一氧化碳或有機化合物直接加氫，例如一氧化碳加氫合成甲醇；己二腈加氫制己二胺。

②氫氣與有機化合物反應的同時，伴隨著化學鍵的斷裂，這類反應又稱為氫解反應，例如烷烴加氫裂化，甲苯加氫脫烷基制苯，硝基苯加氫還原制苯胺以及油品加氫精制中非烴類的氫解等。