CN100349909C - 一种乙酰丙酮镍的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种乙酰丙酮镍的制备方法，本发明将可溶性镍盐与碱溶液反应生成氢氧化镍沉淀，直接将乙酰丙酮加入到上述反应混合物中，得到乙酰丙酮镍。本发明通过精确控制碱溶液的加入量以及转晶过程中乙酰丙酮的用量可使产品收率大于95%。本发明省略了对氢氧化镍沉淀的洗涤、干燥过程，从而简化了制备过程，提高了制备效率，降低了成本，更适合工业化生产应用。

Description

一种乙酰丙酮镍的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种乙酰丙酮镍的制备方法。
技术背景：
乙酰丙酮镍为一种贵重金属有机配位化合物，将其溶解于有机溶剂配制成有机浸渍溶液浸渍多孔性载体可以制备镍高度分散的催化剂。因为有机溶液浸渍法制备的催化剂具有很高的活性，所以乙酰丙酮镍在催化领域获得了较为广泛的应用。
文献[1]WO2004056737报道了一种乙酰丙酮镍的制备方法。该方法是先将镍的可溶性盐溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化镍沉淀，然后对沉淀进行充分洗涤以完全除去吸附的杂质，最后使纯净的氢氧化镍固体粉末与乙酰丙酮在130℃左右的回流温度下反应生成乙酰丙酮镍晶体。该方法的特点是必须首先制备纯净的氢氧化镍，然后再与乙酰丙酮反应生成乙酰丙酮镍，其工艺包括两个主要过程，操作较为复杂。目前，有关乙酰丙酮基金属配合物的报道不多，而且已有的制备方法存在许多缺点，如制备装置复杂、操作步骤多、费时长、产品收率低等。至今为止，制备过程简单，可以获得较高收率的乙酰丙酮镍的制备方法，尚未见报道。
发明内容：
本发明的目的是为了克服现有乙酰丙酮镍制备技术存在的缺点，提供一种操作方便、制备工艺简单和产品收率高的乙酰丙酮镍的新制备方法。
具体制备方法如下：
A.在带有夹套和搅拌装置的反应器中将可溶性镍盐溶于去离子水配制镍盐浓度为10-20wt％的溶液，另使NaOH溶于水配成浓度为5-15wt％的碱溶液，在室温和剧烈搅拌下将碱溶液加入到镍盐溶液中使反应混合物的pH值为7～10，过程中生成蓝绿色氢氧化镍。反应所用可溶性镍盐是结晶氯化镍(NiCl2·6H2O)或结晶硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)。
B.以步骤A生成的氢氧化镍沉淀的量为基准，将按化学反应计量比计算过量1～5倍的乙酰丙酮加入上述反应混合物中，升温至回流温度并于600～2500转/分的搅拌速度下回流反应5～15h，过程中有浅蓝色乙酰丙酮镍晶体生成。
C.降温后将反应混合物抽滤，用去离子水对沉淀进行洗涤，于40℃条件下真空干燥得产品。
以热重(TG)曲线上第一阶段的失重量确定乙酰丙酮镍晶体中的结晶水数量，结合总碳含量分析结果和X光萤光光谱测定结果，确定产物的化学式为Ni(CH3COCHCOCH3)2·2H2O。
本发明的创造点在于如何确定沉淀过程中碱的用量和转晶过程中乙酰丙酮的用量。当碱用量较小时沉淀反应混合物的pH值较低，氢氧化镍不能完全沉淀，直接影响最终反应收率。当碱用量较大时沉淀反应混合物的pH值较高，氢氧化镍完全沉淀，但是过量的碱容易与呈酸性的乙酰丙酮反应，从而加速了副反应的进行。因此，碱的用量应该能使沉淀反应混合物的pH值控制在7～10为宜，最佳碱用量应该使pH值控制在8～9。乙酰丙酮的用量也直接影响产品收率。乙酰丙酮太小，反应不能进行完全，相反，用量太大时生成的乙酰丙酮镍将溶解其中，从而降低了产品收率以及给后处理造成负担。以镍为基准，按化学计量比计算乙酰丙酮的用量应过量1～5倍为宜，最好是过量2～3倍。按上述原料用量和反应条件，乙酰丙酮镍的收率可以保持在95％以上。
本发明省略了对氢氧化镍沉淀的洗涤、干燥过程，从而提高了制备效率，更重要的是可通过控制沉淀过程中碱的用量和转晶过程中乙酰丙酮的用量提高产品的收率。本发明所述的乙酰丙酮镍的制备工艺简单、操作方便，所得产品的收率大于95％。
具体实施方式：
实施例1：
称量10kg结晶氯化镍(NiCl2·6H2O)与50kg去离子水混合配成NiCl2含量为9.1％的溶液，并加入到带有搅拌、回流冷凝器以及加热装置的反应器中。将3.5kg NaOH溶于50kg去离子水中配成NaOH含量为6.5％的溶液，并与NiCl2溶液混合生成氢氧化镍沉淀。沉淀反应完成后，反应混合物的pH值为8。25.2kg乙酰丙酮与上述沉淀反应混合物混合，在800转/分的搅拌速度下升温至回流温度反应10h，生成浅蓝色的乙酰丙酮镍晶体。降温后将反应混合物抽滤并对沉淀进行充分洗涤，最后于40℃真空干燥得到11.7kg产品。经测定，所得产物的化学式是Ni(CH3COCHCOCH3)2·2H2O，产品收率为95.1％。
实施例2：
在实施例1中保持其它条件不变，将NaOH的用量减少至3.2kg，沉淀反应完成后反应混合物的pH值为7。按实施例1中的制备方法进行操作，得到12.1kg产品。经测定，所得产物的化学式是Ni(CH3COCHCOCH3)2·2H2O，收率为98.4％。
实施例3：
在实施例1中保持其它条件不变，将乙酰丙酮的用量降至16.9kg，按实施例1中的制备方法进行操作，得到11.9kg产品。经测定，所得产物的化学式是Ni(CH3COCHCOCH3)2·2H2O，收率为96.7％。
实施例4：
在实施例1中保持其它条件不变，将结晶氯化镍换成结晶硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)，用量为15.0kg，按实施例1中的制备方法进行操作，得到14.6kg产品。经测定，所得产物的化学式是Ni(CH3COCHCOCH3)2·2H2O，收率为96.7％。

Claims (2)

1.一种乙酰丙酮镍的制备方法，其制备步骤如下
A.在带有夹套和搅拌装置的反应器中将可溶性镍盐溶于去离子水配制镍盐浓度为10-20wt％的溶液，另将NaOH溶于水配成浓度为5-15wt％的碱溶液，在室温和剧烈搅拌下将碱溶液加入到镍盐溶液中，直至反应混合物的pH值达到7～10，过程中生成蓝绿色氢氧化镍沉淀；
B.以步骤A生成的氢氧化镍沉淀量为基准，按乙酰丙酮与氢氧化镍完全反应计算将过量1～5倍的乙酰丙酮加入步骤A反应器的混合物中，升温至回流温度并于600～2500转/分的搅拌速度下回流反应5～15h，过程中生成浅蓝色乙酰丙酮镍晶体；
C.降温后将反应混合物抽滤，用去离子水对沉淀进行洗涤，于40℃条件下真空干燥，得到乙酰丙酮镍产品。
2.根据权利要求1所述的乙酰丙酮镍的制备方法，其特征是步骤A所述的可溶性镍盐是结晶氯化镍NiCl2·6H2O或结晶硝酸镍Ni(NO3)2·6H2O；碱的加入量应使沉淀反应混合物的pH值控制在8～9。
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