Raney镍-质子型离子液体体系催化木质素平台分子加氢脱氧制备烷烃

木质素是生物质组成中唯一的芳香类化合物组分,高效转化木质素制备烷烃对于生物质全组分利用具有重要意义。通过设计合成质子型醇胺类离子液体,并与Raney镍催化剂建立催化体系,考察了其对于木质素衍生酚及醚类化合物加氢脱氧制备环烷烃的反应特性和规律。研究证明,Raney镍协同二乙醇胺三氟甲烷磺酸盐([2-HDEA]OTf)催化体系具有最优的催化木质素衍生酚类和醚类化合物加氢脱氧效果。在反应温度130℃,时间15 h,氢气压力3 MPa条件下,木质素衍生酚类及醚类化合物转化率>99.0%,目标产物环烷烃产率>80.0%。Raney镍催化剂表现出与Rh/C等贵金属相近的催化效果,离子液体阴离子结构(OTf)在催化脱氧过程中起关键性作用。

Raney镍上α-蒎烯催化加氢本征动力学

测定在不同类型搅拌器下高压釜的持气量和反应效果,认识到α-蒎烯在雷尼镍上催化加氢反应严重受到外扩散的影响,利用改造搅拌器类型和提高搅拌转速的方法消除外扩散;改变Raney镍的粒度,消除内扩散影响,使反应处于化学动力学控制区,然后采集动力学数据,经对17种可能的反应机理模型进行筛选,认为最可几的反应机理为:催化剂表面上被吸附的氢原子和α-蒎烯分子间的表面反应为控制步骤,据此推导其本征动力学方程。

Raney镍上松香催化加氢本征动力学

测定在不同类型搅拌器下高压釜的持气量和反应效果 ,认识到松香在Raney镍上催化加氢反应受到外扩散的严重影响 ,利用加入 2 0 0号溶剂油、改造搅拌器类型、提高搅拌速度的方法消除外扩散 ,使反应处于化学动力学控制区 ,然后采集动力学数据 ,经对 17种可能的反应机理模型进行筛选 ,推测的反应机理为 :松香中的主要成分枞酸分子不吸附 ,枞酸分子与催化剂表面上被吸附的氢原子进行反应 ,氢原子的吸附为控制步骤 ,据此导出其本征动力学方程 .

Raney镍选择性催化氢化硝基苯制备氢化偶氮苯

在NaOH的甲醇溶液中,硝基苯在Raney镍催化作用下能选择性氢化还原为氢化偶氮苯。当Raney镍、硝基苯和NaOH的质量比为最佳值(mRaney镍∶m硝基苯∶mNaOH=1∶10∶20),稳定氢气压力0.6 MPa,28℃磁搅拌反应10 h氢化偶氮苯的收率高达98.9%。而且Raney镍可套用10次以上。

新型固定床Raney镍(Ⅰ)成型合金的组成与焙烧条件

以拟薄水铝石为黏结剂,将镍铝合金粉末成型,经高温焙烧、碱液浸取活化,制备出可应用于不饱和化合物固定床加氢的新型颗粒状Raney镍催化剂.采用TG-DTA、XRD、BET、SEM等方法和苯加氢模型反应,研究了成型合金焙烧条件以及拟薄水铝石加入量对催化剂性质与加氢活性的影响.实验结果表明,拟薄水铝石加入量以20%左右为宜;成型合金在860 ℃焙烧1～2 h,可获得适当的α-Al2O3生成量、较高的机械强度和较高的苯加氢活性.SEM和BET分析结果表明催化剂具有丰富的孔道结构.

Raney镍上松香催化加氢反应动力学研究

以松香为原料、Raney镍为催化剂和200#油为溶剂进行松香催化加氢反应研究。在消除松香加氢过程内外扩散影响的条件下,利用毛细管气相色谱法在线跟踪分析压力为5.0 MPa、温度为423~453 K下反应物浓度随时间的变化关系,对反应过程进行拟均相动力学研究,结果表明,松香催化加氢的反应速率与枞酸浓度呈0.5级反应,其动力学方程为r=5.68×105e-7.T5997c0A.5,表观活化能为63.18 kJ/mol。

山梨醇用Raney镍催化剂活化条件的研究

对葡萄糖加氢制山梨醇用Raney镍催化剂的活化条件进行了研究,用丙酮法测定催化剂的加氢活性,考察了活化时NaOH的用量、活化温度及活化时间对Raney镍催化剂加氢活性的影响。实验结果表明,制备Raney镍催化剂较好的活化条件为:NaOH/A l(物质的量比)为4.5,活化温度50℃,活化时间为1.5 h。

新型固定床Raney镍(Ⅱ)成型合金的浸取过程

以20%的拟薄水铝石为黏结剂制备新型固定床Raney镍催化剂,采用苯加氢为模型反应,研究了前驱物成型合金浸取条件对催化剂加氢活性的影响.实验结果表明,对于860℃焙烧2 h后的成型合金,以10%～20%的NaOH溶液在80～90℃浸取3～4 h可得到具有较高加氢活性的固定床Raney镍催化剂.浸取反应可在1～4 h内基本完成,浸取后催化剂表面出现微孔结构,具有较好的苯加氢活性和活性稳定性,可在120℃、0.5 MPa、空速2 h-1的缓和条件下实现苯的完全转化.

利用废Raney镍制备氨基磺酸镍

废 Rancy 镍催化剂经过漂洗、溶解、氧化、沉淀、酸化及萃取、结晶等一系列化学和物理过程,可制得符合有关行业质量标准的氨基磺酸镍。

山梨醇用Raney镍催化剂活化条件的研究

对葡萄糖加氢制山梨醇用Raney镍催化剂的活化条件进行了研究,用丙酮法测定催化剂的加氢活性,考察了活化时NaOH的用量、活化温度及活化时间对Raney镍催化剂加氢活性的影响。实验结果表明,制备Raney镍催化剂较好的活化条件为:NaOH/Al(物质的量比)为4.5,活化温度50℃,活化时间为1.5h。

Raney镍上松香加氢制备二氢和四氢枞酸的本征动力学

采用FYX-2G型高压搅拌釜,以Raney镍为催化剂,在温度423～453K、压力4.0～7.0MPa下进行松香催化加氢反应动力学的研究。利用改进搅拌器类型、提高搅拌速度、加入200#溶剂油和改变催化剂粒径的方法消除内外扩散,使反应处于化学动力学控制区,然后采集动力学数据,经对17种可能的反应机理模型进行筛选,结果表明,Raney镍催化枞酸加氢生成二氢和四氢枞酸是并行反应,最可几反应机理为:松香中的主要成分枞酸分子与催化剂表面上被吸附的氢原子进行反应,氢原子的吸附为控制步骤,生成二氢枞酸和四氢枞酸的活化能分别为47.18kJ.mol-1和106.35kJ.mol-1。

用Raney镍和钯碳催化剂制备植物甾烷醇

以植物甾醇为原料,分别以Raney镍和钯碳为催化剂,以反应温度、氢气压力、反应时间、转速、催化剂添加量等因素进行正交试验优化植物甾醇氢化工艺参数。以Raney镍为催化剂,最优工艺条件为:反应温度135℃,氢气压力2.5 MPa,反应时间5.0 h,转速700 r/min,催化剂添加量40%。该条件下,植物甾醇的氢化率为94.18%,羟基值(KOH)为124.79 mg/g。以钯碳为催化剂,最优工艺条件为:反应温度130℃,氢气压力2.6 MPa,反应时间4.5 h,转速580 r/min,催化剂添加量1.5%。该条件下,植物甾醇的氢化率为93.65%,羟基值(KOH)为125.04 mg/g。

Raney镍催化剂中微量元素分布状态的研究

利用高能球磨机对Ｎｉ－Ａｌ－Ｃｒ－Ｆｅ合金进行球磨，得到亚稳的ＮｉＡｌ相，再经适当的热处理可以得到主相为ＮｉＡｌ３的亚稳相。Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱结果表明：高能球磨明显改变了添加元素的分布状态及合金原子的电子结构，并且可使合金元素分布均匀。实验表明高能球磨过程中发生了固相反应，反应产物在适当的退火条件下可以得到和充分包晶反应相同的相结构。

用超声波技术制备的Raney Ni催化剂及其催化加氢活性

将超声波技术与碱抽滤方法相结合制备出一种RaneyNi催化剂 .以苯饱和加氢为探针反应 ,测定了超声处理时间对RaneyNi催化剂催化活性 (包括吸氢速率和苯转化率 )的影响 .结果表明 ,超声处理对催化剂的活性有明显的促进作用 .随着超声处理时间的延长 ,催化剂的活性先逐渐升高 ,后慢慢降低 ,超声处理 1 5min时可获得最高的催化活性 .通过ICP ,XRD ,XPS ,BET和SEM等手段对RaneyNi催化剂的表面电子态、比表面积、孔体积、孔径、粒径及表面形貌等进行了表征 。

新型固定床Raney Ni催化剂的苯加氢活性及耐硫性

将新型固定床Raney Ni催化剂应用于苯加氢反应，研究了反应温度、氢气压力、液态空速、氢与苯的摩尔比及催化剂预处理温度对苯加氢反应的影响，在适宜的条件下进行了200h连续运转，并与负载型Ni催化剂的活性进行了对比。实验结果表明，新型固定床RaneyNi催化剂具有较大的活性金属Ni比表面积，当氢与苯的摩尔比为6：1时，在80～120℃、0．5～1．0MPa、液态空速2．0h^-1的缓和条件下即可实现苯的完全转化。新型固定床Raney Ni催化剂具有较好的耐硫性能，每毫升催化剂可耐受8001μg的硫，远优于负载型Ni催化剂。X射线衍射和扫描电子显微镜-能量色散X射线分析结果表明，硫、氯等杂质吸附中毒及反应温度过高使Ni晶粒聚结是新型固定床Raney Ni催化剂失活的主要原因。

新型固定床Raney Ni制备过程中晶相结构的转化

以拟薄水铝石制备粘结剂,加入镍铝合金粉和田菁粉捏合、成型,在空气中高温焙烧,然后用苛性碱溶液充分浸取,制备出可应用于固定床加氢的活性Raney Ni催化剂.采用XRD和TG-DTA分析了催化剂制备过程中晶相结构的转化,结果表明,成型合金焙烧过程中,富铝合金相(如Al3Ni-Al和Al3Ni)逐渐转变为贫铝合金相(如Al3Ni2和AlNi),释放出的金属铝依次发生氧化,同时抑制金属镍的氧化;在高于1123～1133K焙烧时金属铝氧化生成α-Al2O3,使催化剂获得较高的颗粒强度.苯加氢活性评价结果表明,该新型固定床Raney Ni催化剂活性高于负载型镍催化剂,也高于参照专利方法制备的有机聚合物粘结的同类型催化剂,并且具有较好的低温加氢活性.

葡萄糖加氢制山梨醇骨架镍催化剂活化条件的研究

本文对葡萄糖加氢制山梨醇用Raney骨架镍催化剂的活化条件进行了研究,催化剂的加氢活性用丙酮法测定,主要考察了活化时碱NaOH的用量,活化温度及活化时间对Raney骨架镍催化剂加氢活性的影响。试验结果表明,制备Raney骨架镍催化剂较好的活化条件为:NaOH/Al的摩尔比是4·5,活化温度是50℃,活化时间为1·5h。制得催化剂的催化活性数据丙酮吸氢速率(mL/min,0·2mL)为7·88,远超过国内山梨醇的行业标准6·00。试验对比表明制得催化剂的催化活性优于同类进口山梨醇骨架镍催化剂。

纳米镍加氢催化剂的研究与发展

本文介绍了镍基在加氢反应中的催化原理,通过比较、分析纳米镍催化剂与传统的Raney镍催化剂,突出了纳米镍催化剂作为新型镍催化剂有着很大的发展前景,是未来镍催化剂的重要发展方向,重点介绍了溶胶-凝胶法等离子体法,以及工业中常用的制备镍催化剂的方法,如羰基法等,同时对这些制备方法进行了分析评价。

甲醇水相重整制氢原位还原苯乙酮制备α-苯乙醇

在液相状态下,吸热的甲醇水相重整制氢反应和放热的苯乙酮液相加氢反应可使用相同类型的催化剂,并在相近的反应温度和压力条件下进行.据此,提出利用甲醇水相重整制氢原位还原苯乙酮制备α-苯乙醇,将两个反应偶合形成一种新的苯乙酮加氢还原方法,即苯乙酮液相原位加氢还原法.通过这种偶合,在Raney Ni催化剂作用下实现了羰基的高选择性还原(α-苯乙醇选择性可达95%),同时水相重整过程中甲醇的转化率和氢的选择性也得到明显提高.实验结果表明,反应条件是影响苯乙酮原位加氢反应性能的重要因素;优化反应的温度、压力、苯乙酮浓度和原料配比可以提高甲醇水相重整制氢选择性和羰基加氢选择性.

葡萄糖加氢制山梨醇催化剂研究及发展趋势

介绍了葡萄糖加氢生产山梨醇用催化剂的国内外研究现状,提出了催化剂的发展趋势是由Raney镍向多元改性Raney镍发展,由多元Raney镍催化剂向负载型贵金属催化剂发展,由晶态催化剂向非晶态催化剂发展,并指出非晶态储氢合金是一种很有发展潜力的催化剂。