[发明专利]非晶态金属催化剂及醇铝的制备方法

说明书

非晶态金属催化剂及醇铝的制备方法，涉及非晶态金属催化剂及其副产制备领域。先将Al、Ni与其他金属混合后加热至熔融，急冷得到非晶态合金粉；再将非晶合金粉末和醇混合进行抽提反应，将反应物进行过滤，固相，即非晶态的金属催化剂，取滤相蒸馏、精馏，即得到醇铝。由本发明制备的非晶态镍催化剂的活性高、选择性好。本发明的方法也可以用于制备雷尼铜或者其它不与醇反应的非晶态金属粉或者非晶态合金粉。制备的醇铝可以直接用作精细化工领域用的催化剂，或进一步加工成为高纯氧化铝。本发明通过绿色、温和的方法合成出非晶态的金属催化剂，其具有活性高，选择性好等特点，同时产生的副产物为具有较高商业价值的醇铝。

技术领域

本发明涉及一种非晶态金属催化剂及其副产醇铝的制备技术领域。

背景技术

非晶态的镍基催化剂（也称为雷尼镍催化剂）是一种加氢催化剂。非晶态镍由于对氢有强吸附性，因此被广泛用于不饱和化合物的氢化反应。非晶态镍的通常制备过程一般是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液进行抽提处理，在这一过程中，大部分的铝被氢氧化钠溶解，而形成具有多孔结构的非晶态镍催化剂。此反应产生了偏铝酸钠废液，难于形成高附加值的应用，如果直接排放会对环境水质造成一定影响。

所谓醇铝又称烷氧基铝，分子式为Al（OR）₃，其常规生产方法为由金属铝与过量的醇在催化剂存在下进行反应得到。其中被广泛应用的为低碳醇铝，可用于脱水剂、催化剂等。随着高纯氧化铝的市场需求，人们通过将异丙醇铝进行水解后处理，能够得到高纯的氧化铝粉，纯度可达99.999%以上，主要能够用于锂电池隔膜、高级陶瓷、荧光粉、透明陶瓷、人工骨等一些高性能材料的生产，对于相关行业的发展具有重要作用。

醇铝作为催化剂，在精细化工反应领域也有特殊的用途，能够将羰基还原成相应的羟基化合物，而对其他功能基不起作用，比如碳碳双键和三键、卤原子、硝基等。由于其还原迅速、选择性强、副反应少、转化率高，被广泛应用于医药、农药等有机合成行业。

发明内容

本发明目的是提供一种商业应用价值较高的非晶态金属催化剂及醇铝的制备方法。

本发明包括以下步骤：

1）将Al（铝）、Ni（镍）与其他金属混合后加热至熔融，急冷得到非晶态合金粉；

2）将非晶合金粉末和醇混合进行抽提反应，再将得到的反应物进行过滤，取固相，即非晶态的金属催化剂；取滤相，经蒸馏、精馏得到醇铝。

得到的非晶态镍催化剂主要应用于加氢反应，由本发明方法制备的非晶态镍催化剂的活性高、选择性好。本发明的方法也可以用于制备雷尼铜或者其它不与醇反应的非晶态金属粉或者非晶态合金粉。

以上抽提反应后的滤相为醇铝的醇溶液，经蒸馏、精馏得到醇铝。制备的醇铝可以直接用作精细化工领域用的催化剂，或进一步加工成为高纯氧化铝。

本发明通过绿色、温和的方法合成出非晶态的金属催化剂，其具有活性高，选择性好等特点，同时产生的副产物为具有较高商业价值的醇铝。

进一步地，本发明所述其他金属为钼、铬、铁、铜中的至少任意一种。助催化剂的添加可以提高非晶镍催化剂的活性、选择性及使用寿命。钼元素的添加使对烯、羰基、硝基、氰基加氢的活性提高最多；铁元素则使对硝基加氢活性的提高最多；铬元素有利于促进羰基加氢活性，可根据不同加氢反应，选择不同的助剂进行添加。

所述非晶态合金粉中各金属元素的组分分别为：Ni：40～60 wt%，Al：36～56%，Mo：0 wt%或0.5～4 wt%，Cr：0 wt %或0.2～5 wt%，Fe：0 wt %或0.5～5 wt%，Cu：0 wt %或0.2～4 wt%。在合金形成过程中，助剂金属在Ni金属的溶解度不同，各助剂金属选择不同含量范围进行加入，若加入过量，则在醇活化时会有流失，若加入量过少，对活性提高不明显。