镍催化剂的合成及其在催化加氢中的应用_生物学_自然科学_专业资料。主要介绍了镍催化剂的类型,以及在催化加氢方面的应用。

　　镍催化剂的合成及其 在催化加氢中的应用研究 报告人：黄永升 二零一一年十一月八日 主要内容 镍催化剂分类 镍催化剂组成与制备 镍催化剂性质及优缺点 镍催化剂在加氢中的应用 镍催化剂分类 镍纳米簇 负载型镍 镍催化剂 骨架镍 兰尼镍 非晶态镍合金 镍催化剂组成与制备 负载镍组成： 活性组分： Ni 活性组分： 负 载 镍 载 ： Al2O3 SiO2 MgO ZrO2 CeO2 化 剂： 剂： Fe Cu Co Ti Mo V Mn 镍催化剂组成与制备 负载镍制备： 氧化铝制备和催化剂制备 氧化铝载体制备工艺流程图： 镍催化剂组成与制备 镍基催化剂干混法生产工艺流程图： 镍催化剂组成与制备 兰尼镍组成： 用Ni、Co、Fe及Cu与Al或Si熔融，然后用碱除去 Al和Si就制得了这些金属的活泼态催化剂，即兰尼镍型 催化剂，又称为骨架型催化剂。 雷 尼 镍 合 金 用 金：Ni-M1-M2-50%Al M1、M2 金属Ti、Mo、V、除磷剂Mn 催化剂 金：Ni-Co-Si 金：Ni-Al 用 、Ni-Si 镍催化剂组成与制备 兰尼镍制备：熔融、沥滤 镍 铝 高温熔融 缓慢冷却 粉碎 固溶体 （镍铝合金） 浸 NaOH溶 粉碎 溶 成品 金 镍 镍催化剂组成与制备 制备中，固 溶体包括Al3Ni2、 Al3Ni和Al的混合 物，熔融温度在 700℃有利于Al3Ni 生成，在800℃熔 融则有利于Al3Ni2 生成，而镍质量 百分含量在30%到 50%为适用镍铝 合金。 参考文献：荣泽明，《骤冷骨架Ni和纳米Pt_C催化芳环和硝基加氢的研究》，2010。除磷剂 镍催化剂组成与制备 Ni-Al合金的浸溶，常用的是用碱浓度为20-40%的苛性 钠水溶液将合金中无活性组分Al浸溶除去，NaOH使用量可 由合金中Al含量计算，其反应式为： Al 2Al+2NaOH+2H2O NaAlO2+3H2↑ 碱的实际使用量为理论计算值的1.4倍，只有在过量碱 液中，才能消除Al(OH)3白色沉淀的生成。 镍催化剂组成与制备 浸 溶 温 度 催化剂 85 -95 Al 催化剂 NaAlO2 PH=7.5-8.5 化 制成 催化剂 NaAlO2 镍 镍 Al NaOH 剂 镍催化剂性质及优缺点 性质 多孔结构、活泼 金属原子（Ni、 Ni Co、Fe、Cu等） 的分散度高、 比表面积大、活 性高、容易自燃 优点 价格便宜，催化 活性高、被广泛 用于有机合成和 工业生产的氢化 反应中 缺点 存在高能耗、碱洗 废液无法利用而污 染环境、铝资源浪 费、使用中存在易 燃、操作条件严格 仅限于在悬浮床加 氢反应器中使用 , 催化剂与产物分离 困难, 生产成本高。 兰尼镍 负载镍 价格较低、加氢 良好的催化活性、 性能好、选择性 稳定性及抗积碳 高、工艺简单、 性能 精细化工领域中 得到广泛应用 镍催化剂在加氢中的应用 1、不饱和化合物、芳香族化合物和杂环化合物的加氢： 其加氢条件取决于双键位置及其双键相连碳原子上取代基的活 性。 2 2、杂环化合物的加氢：含氧杂环、含氮杂环化合物、酮 式-羟基吡咯、吲哚及咔唑中的吡咯环；各种吡咯羧酸酯；羟基 吡咯及其衍生物。 3、羰基、羧基、含硫、含卤化合物的加氢：酮、醛、醣、 环状酮、羧酸衍生物、羧酸酯。 4、碳-氮键加氢：腈、酰胺、肟。 5、碳-氧、碳-碳、氮-氮键的加氢 镍催化剂在加氢中的应用 催化加氢实例：镍催化剂对对氯硝基苯的加氢 催化剂Ni2-1/TiO2和兰尼镍在对氯基苯加氢反应中表现出很 高的催化加氢活性与选择性 ,而催化剂Ni2-2/TiO2在同样条件下 虽然选择性很高，但催化加氢选择性比较低。除磷剂 参考文献：孙开莲, 李伟,张明慧,陶克毅,王全义,边俊民，负载型纳米Ni催化剂用于对 氯硝基苯选择加氢，1001235555。 镍催化剂在加氢中的应用 参考文献：常慧，王萍，夏蓉晖，曹强，王禾，徐泽辉，镍基催化剂的制备及其催化加氢性 能，中国石 化石 化股份有限化工研究所，200540 参考文献 1、彭宗芳著《雷尼镍催化剂的性质及作用》，1996 2、夏少武 , 刘红天 , 赵纯洁.雷尼镍活性本质的探讨,青岛科技大学应用化学系, 1008-1143 (2003) 3、邓存 ,谢鸿芳 ,黄炎琳 ,童 迅. 负载型镍催化剂催化性能研究, 宁德师范高等专科学校化学 系,643.32 4、姜玄珍 ,刘金香 ,杨立新. 负载型镍催化剂的热分析研究, 中国科学院大连化学物理研究 所,1989 5、江志东 , 陈瑞芳 ,王金渠. 雷尼镍催化剂, 大连理工大学化工学院，大连11601 6、周 凯. 新型镍催化剂在苯加氢中的应用研究, 常州刘国钧高等职业技术学校 , 常州 213004 7、Mostafa Feyzi, Ali Akbar Mirzaei? , Hamid Reza Bozorgzadeh. Effects of preparation and operation conditions on precipitated iron nickel catalysts for Fischer-Tropsch synthesis, Department of Chemistry, Faculty of Sciences, University of Sistan & Baluchestan, P. O. Box 98135-674 8、KAORU FUJIMOTO*, KEIICHI TOMISHIGE, OSAMU YAMAZAKI, YANGGUANG CHEN, and XIAO-HONG Li. DEVELOPMENT OF CATALYSTS FOR NATURAL GAS REFORMING: NICKEL-MAGNESIA SOLID SOLUTION CATALYST, Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, 259-271 (1998)
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