原标题：闵恩泽院士创新故事系列之四：非晶骨架镍合金
1980年，美孚研究发展公司中心实验室主任PB维泽夫妇出席了在东京召开的国际催化会议，石油化工研究院随后邀请他们到北京访问，学习中心实验室在美孚石油科技创新中发挥的作用。
美孚石油在上世纪六十年代发明了分子筛裂化催化剂，被誉为六十年代炼油行业的一次技术革命。七十年代又发明了择形分子筛ZSM-5，并利用其择形性开发了M-重整、二甲苯异构化、柴油催化脱蜡、乙苯合成，甚至甲醇制汽油等一系列新型炼油和石化工艺。后来又发明了沸石和介孔沸石。美孚中央实验室一直以来都是全球分子筛研究领域的领导者，不仅在技术上，而且在学术上也处于领先地位。
石化研究院院长对这次来访十分重视，在魏泽夫妇在京的七天里，他亲自宴请魏泽夫妇。我陪同魏泽夫妇游览了长城、颐和园、故宫、人民大会堂、天坛等名胜古迹，同时品尝了前门全聚德的烤鸭、北海仿膳的宫宴、荣贤胡同川菜馆的川菜和荣乐园的鲁菜。陪同期间，我也尽可能多地了解他们的基础研究情况。魏泽先生还在石化研究院作了题为《沸石催化》的学术报告，讲了他们对分子筛作为一种新型催化材料的研究。以新型分子筛催化材料为基础，可以开发炼油、石油化工的新催化剂、新工艺。
以前，我对催化剂只有概念，对新型催化材料却一无所知；现在我意识到，新型催化材料就像时装的面料，只有面料优秀、特色鲜明，时装设计师才能设计出色彩斑斓的时装。”魏泽先生还强调，应以纯烃反应来评价新型催化材料，探索其应用领域。他认为，纯烃反应的结果比物理化学表征数据更接近炼油和石化的实际反应。
石油科学研究院和魏泽先生沟通后，决定开展新型催化材料的研究，由我负责。
这时，我对“如何选择新的催化材料”感到困惑？我想到了1976年美国纽约科学院召开的“固体无机催化化学”专题讨论会上的一个报告。该报告认为，一类材料要作为催化剂对异相催化产生广泛而重大的影响，必须具备以下基本条件：①不同的元素能够进入该类材料的晶格，且各元素的量可以在很大的范围内变化；②该类材料的基本结构在一定的组成范围内能存在，其晶格缺陷（非化学计量）稳定；③晶格上的正离子必须能够移动，以提供许多相应的活性中心；④该类材料要作为催化剂用于各种反应，必须在使用温度、氧分压等条件下稳定。这解决了我的疑惑，我考虑了几种可能的催化材料。 我认为非晶态合金满足上述要求：非晶态合金表面缺陷多，形成大量的催化活性中心；表面原子配位不饱和度高，催化活性高；所有金属和准金属都可以形成非晶态合金，成分变化范围大，可以形成多种性能优异的合金。我认为非晶态合金是一类很有前途的新型催化材料，因此决定从事这方面的研究。
我们一开始研究的是镍磷非晶态镍合金的加氢性能，利用多种物理化学方法研究催化剂表面活性中心的性质，首次证实了非晶态Ni-P的苯乙烯加氢活性高于晶态Ni-P合金。这让我非常高兴！因为这说明非晶态镍合金作为新型催化材料有着发展前景。
但很快我又开始烦恼了，因为我发现非晶态合金的活性不如雷尼镍。经过多方面数据对比，我恍然大悟：比表面积小于1m2/g的Ni-P非晶态镍合金，无论单位面积活性有多高，也难以与比表面积100m2/g左右的雷尼镍相比。必须开发多孔、高比表面积和孔容的非晶态镍合金催化剂。
要研制非晶骨架镍合金，首先必须成功制备Ni-Al体系合金。但该类合金熔点较高，且为粘稠易氧化体系。东北大学材料科学与工程系专门设计了研究项目，成功研制出适用于该Ni-Al体系的快速冷却法关键设备，包括坩埚、喷嘴、铜辊等。我们采用化学方法溶解铝，同时发现必须控制加入碱溶液的速度以防止氢爆，最终形成了非晶骨架镍合金。
非晶态骨架镍合金催化剂制备工艺流程见上图，另一特点是采用从铝碱液中提取的铝酸钠为原料制备分子筛，使整个生产无污水排放，成为一套绿色生产工艺。基于以上成果，建成了100吨/年非晶态骨架镍合金催化剂装置（见右图），并开发了一系列品种，用于己内酰胺精制、医药中间体、山梨醇等加氢反应。
雷尼镍是美国科学家M.雷尼于1925年发明的，以他的名字命名，称为雷尼镍加氢催化剂，广泛应用于医药、农药、化纤、化工等行业，是世界上消耗量巨大的催化剂之一。虽然人们研究提高其加氢活性已有70年之久，但始终没有取得突破。因此非晶态骨架镍合金是雷尼镍的重大突破，具有里程碑意义。这使我认识到发明创新，就要敢于想前人未曾想到的，善于做前人未曾做过的。非晶态骨架镍合金就是敢于想70多年前美国科学家发明的雷尼镍，善于做前人未曾做过的，包括成功研制出前人未曾做过的适用于粘稠易氧化体系的坩埚、喷嘴、钢辊等。
进入【新浪财经股票论坛】进行讨论