[发明专利]超声波辅助制备NiB非晶态合金催化剂的方法

摘要

本发明涉及超声波辅助制备NiB非晶态合金催化剂的方法，它是在输出功率为40－300W的超声波下，采用化学还原法和化学镀法，以KBH₄为还原剂，硫酸镍、醋酸镍、硝酸镍或氯化镍中一种为主盐，以硫酸钴，氯化钴、氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁中一种为助盐，以氧化物、分子筛、高分子为载体，以水、四氢呋喃、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、N，N－二甲基酰胺为溶剂，附加络合剂、稳定剂和添加剂，制备非负载型和负载型NiB非晶态合金催化剂；Ni负载量为5％－90％。该方法所制备的NiB非晶态合金催化剂具有活性组分尺度小，分散度好，催化剂活性高，且使用安全，适合于催化加氢反应。

主权项

1.一种超声波辅助制备NiB非晶态合金催化剂的方法，包括非负载型或负载型，其特征在于所述的NiB非晶态合金催化剂的粒径10～250nm，活性组分为NiMB，M为Co或Fe，添加金属为0.02％～10％的Pd、Ag、Co、Fe或Au，其中Ni占催化剂的重量5％～90％，M∶Ni＝0～1.0，原子比；B∶Ni＝0.1～2.0，原子比；所述的负载型NiB非晶态合金催化剂的载体：TiO2、Al2O3、SiO2、ZnO、MgO、ZrO2、TiO2-Al2O3、ZrO2-Al2O3、ZSM-5、MCM-41、SBA-15、β分子筛、聚乙烯吡咯烷酮或聚苯乙烯；具体步骤如下：所述的非负载型NiB非晶态合金催化剂的制备方法包括下述步骤：化学还原法：(1)将可溶性镍盐和可溶性钴盐分别配成溶液A，金属离子浓度为0.01～0.5mol/L，M∶Ni＝0～1.0，M为Fe或Co；将KBH4配成0.1～2M的溶液B，加入NaOH控制pH值在7～11；(2)在0～25℃下，空气或N2气氛，超声波振荡下，将B液滴加到A溶液中，得到NiB非晶态合金催化剂；样品用水洗涤至中性，然后无水乙醇洗涤，在乙醇中保存；或者化学镀法：(1)以KBH4为还原剂，可溶性镍盐为主盐，以可溶性钴盐、可溶性铁盐为助盐，乙二胺、酒石酸盐、氨水或柠檬酸盐为络合剂，以硫酸铅或醋酸铅为稳定剂，十二烷基苯璜酸钠或十二烷基硫酸钠为添加剂，采用NaOH调节pH值，镀液配方如下：主盐：镍盐：5～25g/L；助盐：铁盐或钴盐：0～10g/L；还原剂：KBH4：1～10g/L；络合剂：乙二胺：10～30g/L；柠檬酸钠：0～20g/L；酒石酸钠：0～20g/L；稳定剂：硫酸铅或醋酸铅：0～2000ppm；添加剂：十二烷基硫酸钠或十二烷基苯璜酸钠：0～10000ppm；pH：12～14；温度：35～75℃；(2)配置0.1～1mol/L的AgNO3溶液，在45℃，超声波条件下，将5ml的AgNO3溶液滴加到150ml的镀液C中，反应30min后得到NiB催化剂；(3)产物先后用水和乙醇洗涤产物至中性，烘干或自然晾干保存，亦可在乙醇中保存；所述的负载型NiB非晶态合金催化剂制备的方法包括下述步骤：化学还原法：(1)将可溶性镍盐和可溶性钴盐、可溶性铁盐配成溶液，金属离子浓度为0.1～2mol/L，M∶Ni＝0～1.0，M为Fe或Co，加入计量的粉末载体，在超声波或无超声波下等体积浸渍4h，金属元素的负载量为5～40％；将所得载体抽滤或离心，晾干、烘干焙烧；(2)在超声波条件下，取水或有机溶剂将上述载体分散，载体和溶剂的质量比为1∶10～1∶1，得到浑浊液A；将KBH4配成0.1～2mol/L的溶液B，加入NaOH控制pH值在7～11；(3)在0～25℃，空气或N2气氛和超声波振荡下，将B液滴加到A溶液中，得到NiB非晶态合金催化剂；样品用水洗涤至中性，然后无水乙醇洗涤，在乙醇中保存；或化学镀法：(1)以KBH4为还原剂，可溶性镍盐为主盐，以可溶性钴盐、可溶性铁盐为助盐，乙二胺、酒石酸盐、氨水或柠檬酸盐为络合剂，以硫酸铅或醋酸铅为稳定剂，十二烷基苯璜酸钠或十二烷基硫酸钠为添加剂，采用NaOH调节pH值，镀液配方如下：主盐：镍盐：5～25g/L；助盐：铁盐或钴盐：0～10g/L；还原剂：KBH4：1～10g/L；络合剂：乙二胺：10～30g/L；柠檬酸钠：0～20g/L；酒石酸钠：0～20g/L；稳定剂：硫酸铅或醋酸铅：0～2000ppm；添加剂：十二烷基硫酸钠或十二烷基苯璜酸钠：0～10000ppm；pH：12～14；温度：35～75℃。(2)将具有催化化学镀反应的活性金属元素Pd、Ag、Au、Ni、Fe或Co中一种，通过浸渍或化学镀的方法负载在载体上，重量负载量为0.02％～10％；(3)将上述前驱体与上述化学镀液在45℃，超声波条件下搅拌接触反应10-30min后，先后用水和乙醇洗涤产物至中性；烘干或自然晾干保存，亦可在乙醇中保存。