[发明专利]一种镍和硼的非晶态合金催化剂的制备方法

说明书

本发明是关于一种负载型非晶态合金催化剂的制备方法，更具体地说是关于一种负载镍和硼的非晶态合金催化剂的制备方法。

近年来，对负载型的镍和硼非晶态合金催化材料的研究非常活跃，Appliedcatalysis A：General 163，1997，101～109报道了一种负载于氧化硅载体上的Ni-B非晶态合金催化剂的制备方法，是用1M的KBH₄溶液，在PH13的条件下浸渍40～60目(粒径为0.45～0.30mm)的氧化硅载体两小时，然后，于室温下将此处理过的载体加到2M的NiCl₂溶液中，搅拌4小时，再用0.01M的KBH₄溶液洗涤，最后在70℃，N₂保护下干燥2hr。此方法制备的催化剂在环戊二烯的选择性加氢中，具有较高的活性和选择性，在80～120℃催化反应温度范围内，非晶形态保持较好。

在J.Phys.Chem.97，8504～8511，1993中报道了对化学还原法制备Ni-B非晶态合金的制备规律的研究，结果表明，两价金属离子与还原剂BH₄^-在水溶液中的反应由如下三个独立的反应组成：

(1)

(2)

(3)

由于以上三个反应速度很快，因此如果将载体和反应液简单地混合在一起，很难保证形成的Ni-B非晶态合金负载到载体上，更谈不上Ni-B非晶态合金在载体上的均匀分散。

CN1179358A披露了一种镍和硼的非晶态合金催化剂，组成为Ni-B非晶态合金占0.1～30.0重％，多孔载体材料占70.0～99.9重％，其中镍和硼的原子比为0.5～10.0；所述多孔载体材料指不具有氧化性的多孔载体材料，优选氧化硅，氧化铝或活性炭。该催化剂的制备方法包括在高于溶液凝固点至100℃的温度范围内，将一种含镍的多孔载体材料与摩尔浓度为0.5～10.0的含BH₄^-1离子的溶液按0.1～10.0的硼镍投料比接触。该发明提供的制备方法解决了Ni-B非晶态合金在载体表面均匀分散负载的问题，催化剂热稳定性较好。

已有的制备技术中，需用含BH₄^-的还原剂将浸渍在载体上的Ni²⁺还原成Ni，使其与B形成Ni-B非晶态合金。但这一反应速度很快，在载体上负载非晶态合金时，由于存在扩散阻力，还原剂向孔内的扩散成为控制步骤，而且随着孔口处Ni-B非晶态合金的形成，使得还原剂向孔内的扩散更加困难；而同时由于反应的水解作用，将近50％的KBH₄由于水解而消耗。已有制备负载型非晶态合金催化剂的技术，孔道内的Ni²⁺很难被还原，势必影响催化加氢性能，特别对于大粒径多孔载体制备的催化剂尤其如此。

本发明的目的是在现有技术基础上提供一种制备负载型Ni-B非晶态合金催化剂的新方法，使催化加氢性能更好。

本发明提供的含硼和镍的非晶态合金催化剂的制备方法是：

(1)多孔载体预先在600～900℃焙烧0.5～10小时；

(2)用5～25重％氨水浸渍载体，并于100～130℃烘干；

(3)用预定量的可溶性镍盐溶液浸渍上述处理的载体并烘干；

(4)在真空状态下，将上述含镍多孔载体材料在0至100℃的范围内与摩尔浓度为0.5～15.0％，PH值为7～12的含BH₄^-的溶液接触，其中BH₄^-的用量应使硼和载体中镍的原子比为0.1～10.0；

(5)用蒸馏水洗涤固体产物至无酸根。

按照本发明提供的制备方法，载体选用无氧化性的多孔载体，优选二氧化硅。

所述的多孔载体的焙烧温度为600～900℃，焙烧0.5～10小时，优选3～6小时。