2. 常用的镍基催化剂
镍基催化剂主要分为负载型催化剂和纯非负载型催化剂。其中纯非负载型催化剂多用于低温液相催化反应，因为在高温条件下，容易使相互接触的活性中心发生团聚、烧结，导致催化剂很快失活。负载型催化剂不存在这一缺陷，由于载体的存在，活性中心间的相互作用受到很好的阻碍，不仅在提高活性中心催化效率的同时降低了催化剂的成本，而且使负载型催化剂可适用于任何催化反应。负载型催化剂的应用往往由载体的性质决定。
2.1 非负载型镍基催化剂
①骨架镍催化剂：由Raney于1925年首次合成[1]。由于合成的催化剂为多孔金属，所以形象地称为骨架镍催化剂。骨架镍催化剂的主要合成过程分为三步：将镍金属和碱溶性金属（通常是铝金属）置于惰性气体中，经高温煅烧，即可得到合金；将合金粉碎成一定粒度的粉末；最后将合金粉末置于碱溶液中，除去碱溶性金属或合金，即可得到骨架镍催化剂。来源1来自3 Youer 8. ~ Paper' ·
骨架镍催化剂是工业上广泛应用的液相加氢催化剂。然而在骨架镍催化剂的合成过程中，需要极高的温度，高达1300摄氏度，并且在浸出步骤中消耗大量的金属铝。另外，这种合成过程会产生大量的废液，污染生态环境。骨架镍催化剂表面吸附有大量的活性氢原子，因此必须将其保存在液体中，与空气隔绝。催化剂在制备过程中如果储存和运输不当，很容易引起火灾，造成巨大的安全隐患。现代科学研究一部分致力于对骨架镍进行改进和改性，以进一步发挥其高催化活性的优势[2]。另一部分则针对骨架镍催化剂的缺点，希望开发出新的镍基催化剂来代替骨架镍催化剂。 但无论是从催化活性，还是反应后固液分离的难易程度来看，这两项主要指标还难以达到目前骨架镍催化剂的水平。对于催化剂研究和开发者来说，开发出一种催化活性高、安全性好、合成工艺环境友好的催化剂任重而道远。
②漆原镍催化剂：为了避开骨架镍催化剂的专利权，日本科学家漆原于1952年发明了漆原镍催化剂。漆原镍催化剂的合成过程主要分为两步：采用还原电位大于镍的金属粉末作为还原剂，将还原剂与含有镍离子的溶液反应，得到催化剂前体沉淀；利用碱溶液或酸溶液除去反应过程中产生的其他非活性物质，降低残留在前体中的还原性金属粉末的含量，从而得到漆原镍催化剂。在其研制步骤中还会产生大量的废液，同样不利于绿色环保。刘浩[3]等采用锌粉还原氯化镍制备漆原镍催化剂，并将其用于催化间二硝基苯加氢制间苯二胺和2,5-二氯硝基苯加氢制2,5-二氯苯胺，表现出较高的活性和选择性。 在乙醇溶剂中加入适量的水，可大大提高反应速率，适量的脱氯抑制剂可有效提高2,5-二氯硝基苯的加氢速率，提高2,5-
虽然化学制备漆原镍催化剂的还原工艺取代了骨架镍催化剂制备过程中的金属高温熔融工艺，最终得到了没有自燃安全隐患的催化剂，但目前广泛使用的骨架镍催化剂尚未被漆原镍催化剂取代，其应用研究报道甚至很少。这是因为整个还原反应过程放热过于剧烈，无法保证合成的催化剂催化性能的重复性，无法保证催化剂的目标结构完全一致。而且，通过该方法进行的置换反应需要大量的还原金属，导致还原金属的大量浪费，成本远高于骨架镍催化剂的制备成本，且二氯苯胺的选择性降低。漆原镍催化剂重复使用5次后，其性能基本不变。金属镍催化剂的制备及其催化加氢性能（2）：
摘要：研究了镍基催化剂的现状及其未来可能的发展方向，总结了镍基催化剂的制备方法。分析了镍基催化剂在石油化工领域的催化加氢性能，总结了镍基催化剂在加氢反应中的应用，比较了载体、温度等因素对镍基催化剂催化活性的影响。介绍了镍基催化剂回收利用的可行性。提出镍基催化剂的发展应加强新材料研究，改进和创新制备方法和技术，综合各方面因素，获得高性能的镍基催化剂。 57251
毕业论文关键词：镍基催化剂，制备，加氢，影响因素
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目录
1. 简介 3
2. 常用的镍基催化剂3
2.1 无载体镍基催化剂 3
2.2 负载型镍基催化剂 7
3. 镍基催化剂的制备8
3.1 浸渍和沉淀方法 8
3.2 溶胶-凝胶法 8
3.3 等离子体法 9
4. 镍基催化剂在加氢反应中的应用9
4.1 镍基催化剂在加氢工艺中的应用9
4.1.1 加氢脱氮镍基催化剂10
4.1.2 加氢脱氧镍基催化剂10
4.1.3 镍基催化剂加氢脱硫 10
4.2 镍基催化剂在催化加氢中的应用11
5. 影响镍基催化剂催化性能的因素 12
5.1 承运人 12
5.2 添加剂 13
5.3 温度 14
5.4 镍含量 14
5.5 硫化 15
6. 镍基催化剂的回收利用15
结论 16
参考文献 17
致谢 20
1 简介
石油炼制工业的生产目标是提高轻质油品收率和提高产品质量，但在普通的石油加工生产过程中，产品收率和质量往往不能同时实现，而通过加氢反应，几乎可以同时满足这两个要求。
加氢反应一般包括加氢加工和催化加氢两个领域。加氢加工主要包括加氢脱氮、加氢脱氧、加氢脱硫、加氢脱芳构化、加氢裂化等；催化加氢又分为选择加氢、简单加氢和不对称加氢。加氢反应具有对原料油使用限制小、生产产品的灵活性大、所得产品收率高、质量高、环境危害小、劳动强度低等优点，因此被广泛应用于原料的预处理和产品的精制。加氢反应的核心要素是催化剂，催化剂的性质基本决定了反应过程中的工艺条件、操作参数和产品质量。目前最常用的催化剂是由第VIII族过渡金属元素制备合成的催化剂。在这些金属催化剂中，最早、研究最多的是镍基催化剂。镍基催化剂性能良好，是一种应用广泛的通用催化剂。而且与铂元素相比，镍价格便宜，资源更为丰富。 铂类金属元素虽然具有优良的催化加氢性能，但是容易硫化中毒，且价格昂贵。因此人们一直致力于开发镍等相对廉价、长寿命的复合催化剂来代替使用铂催化剂，寻求镍含量高、比表面积大、孔容大、易沉淀的镍基催化剂。金属镍催化剂的制备及其催化加氢性能：
③镍羧酸盐分解催化剂：此种催化剂是由前苏联“全苏化学研究所”研制的。将镍羧酸盐与二苯醚、石蜡、联苯等混合后加热分解，在240℃～250℃之间得到镍基催化剂。此种催化剂的催化活性与其反应时的分解温度有关，在180℃～220℃分解得到的催化剂活性较低，而在275℃以上分解得到的催化剂易燃。合成此种催化剂的目的也是为了解决骨架镍易燃的缺点，希望研制出一种安全不易燃的催化剂来代替骨架镍催化剂。此种催化剂虽然制备工艺比较简单，但生产成本较低，储存也比较安全。 在油脂催化加氢反应中表现出良好的选择性，但由于其催化活性低，使用范围窄，其应用研究很少，因此不具备取代骨架镍的能力和条件。
④非晶态合金催化剂：非晶态合金又可称为非晶态合金，其微观结构与晶态金属有很大区别，在热力学上处于不稳定或亚稳态，是一类具有短程原子有序、长程无序结构特征的新型材料。镍硼非晶态合金的名称在学术界一直是个有争议的定义，从刚被生产出来到今天的技术进步，其结构模型都不能确定。这一方面说明对更小尺度的微观世界表征研究不够，同时也说明镍硼非晶态合金是一种结构不同于常规的新材料。20世纪80年代以前，国外就有很多利用硼氢化物还原金属离子制备金属催化剂的报道，不仅有相关的综述文章发表，也有催化剂专著综述。 它不仅研究了镍硼催化剂的制备条件对其催化性能的影响，而且从实验现象出发指出了催化剂的特点。在许多反应中，该催化剂表现出了良好的催化活性和选择性，甚至在某些反应中表现优于骨架镍催化剂。但指出这种比较方法缺乏说服力，因为没有催化剂本征催化活性的对比数据。该催化剂在加热和长期储存后容易失活，制备成本高等因素使其在实际应用中一直没有报道。上世纪末，国内科学界曾利用EXAFS和XPS技术对非晶态合金进行表征，试图证明这种催化剂的结构是合金结构，但对这一结果的解释并不能唯一地指出它是合金结构。到目前为止，关于镍硼催化剂的结构仍然没有明确的定论。所有这方面的研究只能说明，以现有的科学技术手段去研究一种具有如此特殊结构的材料是非常困难的。 只能模糊地认为镍硼催化剂中可能含有氧化硼、微晶镍、微晶镍硼化合物、非晶态硼元素等物质，并且是在纳米级别充分混合、均匀的混合物。
镍金属催化剂的制备及其催化加氢性能（3）：