山梨醇用雷尼镍催化剂活化条件地研究.pdf
可持续发展战略中的催化科学与技术 山梨醇用雷尼镍催化剂的活化条件研究 徐三奎1·2 王祥宇1 苏云来1 范洪顺1 张元珍1 （1.郑州大学工业催化研究所、郑州工业学院材料系，郑州） 山梨醇是重要的化工原料，广泛应用于医药、食品、烟草、化妆品、表面活性剂等行业。近年来，随着需求量的快速增加，我国苯甲醇工业发展迅速。山梨醇是由葡萄糖加氢生产出来的，加氢所用的催化剂是茂镍，茂镍催化剂质量好坏的关键在于：镍合金的组成和活化条件 1.我国山梨醇催化剂起步较晚，与国外存在较大差距，有必要开展相关研究。 文章主要研究和优化了催化剂的活化条件：I1实验部分1.1仪器、药物雷尼镍催化合金、小量筒（自制）、活性测试装置、氢氧化钠、氢气包、丙酮（分析纯）、乙醇（工业纯96%）等。1.2实验步骤将Ni-Al合金粉末分批加入到一定浓度的NaOH溶液中。1.2.1样品的活化：在剧烈搅拌下溶解109，0.2-0.49/次，10分钟完成。加入过程中若突然出现大量气泡，可加入几滴乙醇平息。合金加完后，保持水浴温度恒定继续溶解一定时间，然后用蒸馏水洗涤数次，直至溶液呈中性即可，转入50ml量筒中备用。
1.2.2 样品测定：用自制小量筒测定：取5ml吸量管，剪去5cm一段带有刻度的管子，一端用柠檬皮塞住，制成小量筒，用0.1ml吸量管刻度。测定时，用滴管吸取一定量催化剂（含水）注入小量筒中（水层高度恒定），用橡皮棒敲击量筒侧壁，直至催化剂密实，此时固体所占体积即为催化剂体积。1.2.3 氢吸收率测定：用参考文献[13]的丙酮氢吸收法。1.2.4 样品的氢吸收率。NaOH配制成浓度为20%的溶液。 1.2.5活化时间对催化剂活性的影响：称取12.89份109镍铝合金粉末，在50℃下分别活化0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h，测定各份样品的吸氢率。NaOH配制成20%溶液，活化温度为1.2.6活化温度对催化剂活性的影响：称取12.89份，在40℃、45℃、50℃、55℃、60℃下活化1.5h，测定各份的吸氢率。1.2.7进料温度对催化剂活性的影响：保持其他条件不变，在低温和高温条件下加入进料活化，测定其吸氢率。改变碱总量，保持其他条件不变，重复上述实验，测定其吸氢率。 2 结果与讨论 2.1 NnoH/AI对催化剂活性的影响由表1可以看出,碱的用量对雷尼镍催化剂的活性有很大影响。
催化剂活性在碱用量（g/g）分别在1.6和3.6左右时达最大值。从粒径来看，碱用量少时，催化剂粒径粗而均匀，碱用量大时，粒径变细，逐渐浑浊，碱用量大时活性也下降。分析得知，所谓雷尼镍催化剂，就是用碱溶解掉铝镍合金中的部分铝，剩下镍骨架。铝溶解后，合金中原先被Al占据的位置形成了孔洞，从而扩大了Ni的比表面积，增强了Ni对氢气的吸附，使雷尼镍具有一定的催化活性。碱用量太少时，溶解的Al少，形成的孔洞少，催化剂比表面积小，活性低，粒径粗。 当碱量在一定值时，溶解的A1量较合适，镍骨架稳定，活性好。碱量过多时，Al溶解过多。虽然催化剂的活性不会低，但雷尼镍的骨架很不稳定，很容易坍塌、断裂，造成镍骨架破坏，粒径变小，催化剂的寿命缩短，严重时活性降低。山梨醇的生产工艺不同，所需催化剂的粒径也不同。因此，必须严格控制活化时的用碱量。
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