[发明专利]一种蒽醌加氢制双氧水的担载型镍催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种担载型金属镍催化剂的制备方法，其特征是：该方法使用含有可溶性镍盐和硝酸铝的混合溶液或含有可溶性镍盐、硝酸镁和硝酸铝的混合溶液中的一种与沉淀剂反应获得绿色沉淀，所得沉淀经蒸馏水洗涤后，使用超临界干燥或共沸蒸馏干燥获得担载型镍催化剂前驱体，再经焙烧和还原，制得担载型金属镍催化剂，所得催化剂的表面积为250～450m²/g，平均孔径为9～30nm，孔容1.0～1.9cm³/g，活性金属镍表面积为40～70m²/g。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的可溶性镍盐为Ni(NO₃)₂、NiSO₄、NiCl₂或Ni(CH₃COO)₂中的一种；所述的镍催化剂的活性组分镍负载量为30～80wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的可溶性镍盐和硝酸铝的混合溶液由可溶性镍盐和Al(NO₃)_3.9H₂O溶于水制备，所得溶液中Ni²⁺与Al³⁺的物质的量之比为1∶4～5∶1，Ni²⁺与Al³⁺总浓度为0.1～1mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的可溶性镍盐、硝酸镁和硝酸铝的混合溶液由可溶性镍盐、Mg(NO₃)_2.6H₂O和Al(NO₃)_3.9H₂O溶于水制备，所得溶液中Ni²⁺与Mg²⁺的物质的量之比为1∶4～2∶3，Ni²⁺与Al³⁺的物质的量之比为2∶3～13∶1，Ni²⁺、Al³⁺和Mg²⁺总浓度为0.1～1mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的沉淀剂为碳酸钠或碳酸氢钠水溶液中的一种，浓度为0.1～1mol/L，沉淀剂用量比化学计量过量10％～30％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的超临界干燥方法为：将沉淀加入高压釜中，再加入沉淀质量5～20倍量的无水乙醇作为超临界溶剂，通N₂吹扫高压釜30分钟，以除去系统中的空气，密封高压釜，将高压釜温度升到260℃，釜内压力达到约7MPa，保持此状态1h，然后，泄压至常压，此后用N₂吹扫高压釜2h降至室温，打开密封盖取出产物，得到担载型镍催化剂前驱体。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的共沸蒸馏干燥方法为：沉淀用水洗涤后，再用无水乙醇洗涤一次，过滤后，再加入沉淀质量5～50倍量的有机溶剂，搅拌后，在60～100℃加热蒸干溶剂，得到担载型镍催化剂的前驱体。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是：所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、异丙醇、正丁醇、正戊醇或环己烷。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是所述的担载型镍催化剂前驱体的焙烧和还原条件为：先在N₂气氛下于200～600℃焙烧2～5h，然后切换为H₂气氛，在300～550℃还原2～4h，即得到本发明担载型高活性金属镍催化剂。

10.权利要求1所述的一种担载型镍催化剂或者如权利要求2～9中所述的制备方法得到的担载型镍催化剂在蒽醌加氢制备双氧水中的用途，其特征在于：称取一定量的催化剂装于固定床反应器中，先用氮气置换反应装置中的空气，再用氢气置换氮气至少3次，然后再充入氢气使固定床反应器的反应压力达到0.2～0.5MPa，加热固定床使反应温度达到40～80℃，进行蒽醌加氢反应得到氢蒽醌；再向氢蒽醌中通入含氧气体得到双氧水。