NL1007295C2 - Met alkalimetalen beladen grafitische materialen. - Google Patents

Met alkalimetalen beladen grafitische materialen. Download PDF

Info

Publication number
NL1007295C2
NL1007295C2 NL1007295A NL1007295A NL1007295C2 NL 1007295 C2 NL1007295 C2 NL 1007295C2 NL 1007295 A NL1007295 A NL 1007295A NL 1007295 A NL1007295 A NL 1007295A NL 1007295 C2 NL1007295 C2 NL 1007295C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
graphitic material
alkali metal
material according
carbon
graphitic
Prior art date
Application number
NL1007295A
Other languages
English (en)
Inventor
John Wilhelm Geus
Original Assignee
Univ Utrecht
Seed Capital Investments
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Utrecht, Seed Capital Investments filed Critical Univ Utrecht
Priority to NL1007295A priority Critical patent/NL1007295C2/nl
Priority to CA002306955A priority patent/CA2306955A1/en
Priority to US09/529,518 priority patent/US6426376B1/en
Priority to AU97652/98A priority patent/AU744478B2/en
Priority to EP98951806A priority patent/EP1023240A1/en
Priority to PCT/NL1998/000592 priority patent/WO1999020563A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1007295C2 publication Critical patent/NL1007295C2/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02Ingredients treated with inorganic substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

VO 1318
Titel: Met alkalimetaal beladen grafitisch materiaal
De uitvinding heeft betrekking op een materiaal waarin alkalimetaalatomen opgenomen zijn tussen grafitische lagen van koolstofatomen, op een materiaal dat men kan bereiden uit dergelijk met alkalimetaal beladen grafitisch 5 materiaal, bijvoorbeeld door het grafitisch materiaal te laten reageren met hetzij verbindingen met reactieve hydroxylionen, hetzij met water, hetzij met reduceerbare metaalionen. Voorts betreft de uitvinding de toepassing van deze grafitische materialen als waterverwijderaar, als 10 basische katalysator, als alkalimetaalreagens, alsmede als vulstof voor polymeren.
Het is technisch buitengewoon moeilijk om fijn verdeelde alkalimetalen te bereiden en te stabiliseren.
Een gebruikelijke techniek om fijn verdeelde metalen 15 te produceren is uit te gaan van oxiden of andere reduceerbare verbindingen van de gewenste metalen die goed in een fijn verdeelde vorm zijn te brengen. In het algemeen zijn oxiden of andere ionogene verbindingen veel eenvoudiger in een fijn verdeelde vorm te brengen dan 20 metalen. Dit geldt in sterke mate voor alkalimetalen, die een laag smeltpunt hebben en gemakkelijk vervormbaar zijn. Vervolgens reduceert men de fijn verdeelde oxiden of andere ionogene verbindingen tot de overeenkomstige metalen.
In het geval van relatief onedele metalen, zoals 25 nikkel of cobalt, voert men deze reductie bij voorkeur uit door het materiaal in een stroom van een gasvormig reductiemiddel te verhitten. Men voert de reductie bij een zo laag mogelijke temperatuur uit om sinteren van de resulterende metaaldeeltjes zoveel mogelijk tegen te gaan. 30 Bij toepassing van een niet te hoge reductietemperatuur en/of een korte tijd waarin de reductie wordt uitgevoerd, is het mogelijk poeders van metaaldeeltjes te verkrijgen, waarbij de conglomeraten van de elementaire deeltjes een 1 Λ C - λογ 2 geringe mechanische sterkte hebben en gemakkelijk tot kleinere deeltjes zijn te verwerken.
Meer edele metalen, zoals platina, palladium of zilver, kan men reeds bij veel lagere temperaturen 5 reduceren. Daarom bereidt men kleine deeltjes van dergelijke metalen veelal door de reductie in vloeistoffase uit te voeren. Als reductiemiddel past men meestal een oplosbare organische verbinding toe, bijvoorbeeld formaline, hoewel men de reductie ook kan uitvoeren door 10 waterstof door een (waterige) oplossing van een geschikte oplosbare verbinding van het te reduceren metaalion te leiden.
De werkwijzen beschreven in beide voorgaande alinea's kunnen voor de zeer onedele alkalimetalen niet 15 worden toegepast.
Wanneer men fijn verdeelde metalen bij hogere temperaturen moet toepassen of bij hogere temperaturen moet reduceren, wordt meestal gebruik gemaakt van een zogenaamde drager. Een drager is een fijn verdeeld materiaal dat bij 20 (sterk) verhoogde temperaturen niet sintert. Bekende dragers zijn aluminiumoxide en siliciumdioxide. Men brengt de te reduceren metaalverbinding in fijn verdeelde vorm op het oppervlak van deze drager aan, waarna men de reductie bij verhoogde temperatuur in een stroom gasvormig 25 reductiemiddel uitvoert. Meestal kan men langs deze weg het sinteren van de gevormde metaaldeeltjes in sterke mate onderdrukken. Een additioneel voordeel is dat men de drager als poreuze lichamen met afmetingen van bijvoorbeeld 0,5 cm kan toepassen. Door een vast bed van dergelijke met de te 30 reduceren verbinding beladen dragerlichamen kan men op technisch eenvoudige wijze een gasstroom leiden.
De reductie met een gasvormig reductiemiddel bij alkalimetalen die op een drager zijn aangebracht is niet mogelijk. Niet alleen staat de ligging van het 35 thermodynamisch evenwicht geen reductie toe, maar ook 3 reageren de meeste commerciële dragermaterialen snel met alkalimetaalionen.
Toch bestaat er een grote behoefte aan alkalimetalen in fijn verdeelde vorm. Bij veel reacties, en met name bij 5 veel organisch chemische reacties, past men alkalimetalen toe, waarbij het relatief geringe alkalimetaaloppervlak een bezwaar is. Ook gebruikt men alkalimetalen veelvuldig als droogmiddel voor organische vloeistoffen; gebruik van bijvoorbeeld natriumdraad is echter, zeker op grotere 10 schaal, technisch lastig. De uitvinding heeft als één van de doelstellingen alkalimetalen met een groot toegankelijk oppervlak te verschaffen.
Voor thermische dehydrogeneringsreacties is het aantrekkelijk over een materiaal te beschikken dat tot 15 stabiele metaalhydriden kan reageren. Hiermee is het mogelijk de waterstofpartiaaldruk drastisch te verlagen, waardoor het evenwicht bij een lagere temperatuur in de gewenste richting verschuift. Ontleding van de te dehydrogeneren verbinding kan men op deze wijze tegengaan. 20 Een voorbeeld is de dehydrogenering van ethylbenzeen tot styreen, welke reactie thans bij sterk verhoogde temperatuur wordt uitgevoerd. Het is bekend dat alkalimetalen hydriden vormen die nog bij vrij hoge temperaturen stabiel zijn; deze hydriden ontleden bij nog 25 hogere temperaturen. Dergelijke metaalhydriden bieden daardoor de mogelijkheid dehydrogeneringen bij relatief lage temperaturen uit te voeren.
Een andere belangrijke toepassing van alkalimetalen in fijn verdeelde vorm is de bereiding van fijn verdeelde 30 andere metalen. Men gebruikt dan het alkalimetaal als reductiemiddel, zoals gebruikelijk bij de bereiding van onedele metalen, zoals titaan, waarbij men in het algemeen met magnesiummetaal reduceert. Bij bepaalde onedele metalen is het zeer lastig de reductie met een gasvormig 35 reductiemiddel uit te voeren. Een betrekkelijk onverwacht voorbeeld is metallisch ijzer. Als men het ijzer op een 10 07295 4 geschikt dragermateriaal aanbrengt, is het lastig de waterdampspanning binnen in het poreuze materiaal snel zodanig te verlagen dat reductie naar het metallische ijzer thermodynamisch mogelijk is. Hierdoor treedt initieel 5 uitsluitend reductie naar tweewaardig ijzer op. Tweewaardig ijzer lost snel op in siliciumdioxide, terwijl het snel met aluminiumoxide reageert tot een spinel; in beide gevallen is het ijzer niet meer te reduceren. Metalen die minder edel zijn dan ijzer, zoals titaan, kan men met een 10 gasvormig reductiemiddel helemaal niet reduceren. Met fijn verdeelde alkalimetalen kan men ook dergelijke onedele metalen reduceren. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk een ijzer-titaanlegering in fijnverdeelde vorm te bereiden. Een dergelijke legering is zeer belangwekkend voor de opslag 15 van waterstof. Bij de fijn verdeelde legering treedt desintegratie, die bij een dergelijke legering in niet fijn verdeelde vorm bij desorptie van waterstof tot grote problemen leidt, niet op.
Er is technisch eveneens een grote behoefte aan fijn 20 verdeelde alkalisch reagerende vaste stoffen. Allereerst geldt dit voor vulmiddelen van polymeren. Zowel in polymeren vervaardigd met Ziegler-Natta katalysatoren, als in polyvinylchloride komt chloorwaterstof vrij. Dit vrijkomende chloorwaterstof beïnvloedt de kleur en de 25 mechanische eigenschappen van het polymeer in ongunstige zin. Bij de verwerking van het polymeer vrijkomend chloorwaterstof leidt bovendien tot aantasting van de verwerkingsapparatuur en is daarom ook hoogst ongewenst.
Het is van groot belang over fijn verdeelde alkalisch 30 reagerende vaste stoffen te beschikken die men in dergelijke polymeren kan verwerken en die op deze wijze met vrijkomend chloorwaterstof kunnen reageren. Volgens de stand van de techniek past men hiervoor hydrotalcieten toe, die echter niet zeer fijn verdeeld zijn. Ook gebruikt men 35 wel organometaalverbindingen van zware metalen, zoals lood, wat aanleiding tot milieuverontreiniging geeft. Van grote * 0 0 72 9 5 5 betekenis bij deze toepassing is dat het polymeer waarin men de alkalisch reagerende vaste verbinding moet verwerken deze vaste stof goed bevochtigt. Bij de hydrofiele hydrotalcieten is dit niet het geval, zodat men dit 5 materiaal nog met bepaalde verbindingen moet bedekken.
Een verdere toepassing van fijn verdeelde alkalisch reagerende vaste stoffen is als katalysator bij basisch gekatalyseerde reacties. Op het ogenblik verbruikt men zeer veel soda en loog voor dergelijke reacties, waarbij de 10 katalysator niet terug kan worden gewonnen. Een vaste alkalisch reagerende katalysator zou daarom van veel waarde zijn.
Een verdere doelstelling van de uitvinding is derhalve het verschaffen van fijn verdeelde vaste 15 alkalische stoffen.
Volgens de uitvinding is nu gevonden dat men alkalimetalen essentieel fijn kan verdelen tussen atoomlagen van koolstof met een grafietstructuur. Bij voorkeur zijn de atomaire grafietlagen in de richting 20 loodrecht op deze lagen niet geordend. In goed gekristalliseerd grafiet zijn de koolstofatomen om de andere laag op dezelfde posities aanwezig. Ongeacht de ordening van de koolstofatomen in opeenvolgende atomaire grafietlagen ten opzichte van elkaar neemt het materiaal 25 alkalimetaalatomen op. Bij in de richting loodrecht op de grafietlagen minder goed geordende atomaire grafietlagen spreekt men van turbostratisch grafiet. Om een voldoende groot oppervlak van het alkalimetaal te verkrijgen, moet de laterale dimensie van de atomaire grafietlagen uiteraard 30 niet te groot zijn. Dit is ook noodzakelijk om een efficiënte vulling van het materiaal met het alkalimetaal te bewerkstelligen. Bij relatief grote grafietlagen penetreren de alkalimetaalatomen alleen aan de randen van de grafietplaten, waardoor een betrekkelijk lage vulling 35 resulteert. Een goede maat voor de laterale dimensies van de grafietlagen bleek het oppervlak van het materiaal te ? 0 079 ar'* 6 zijn. Gevonden is dat een oppervlak van ten minste 20 m2 per gram koolstof en bij voorkeur van meer dan 50 m2 per gram vereist is om een goede vulling van het materiaal met het alkalimetaal te verkrijgen. Verrassenderwijs is het in 5 contact brengen van het grafitische materiaal met gesmolten alkalimetaal, en met name gesmolten kalium reeds voldoende om een snelle opneming ervan door het materiaal te verkrijgen. Ook bij cesium verloopt het opnemen van het alkalimetaal zeer vlot. Uiteraard kan men het grafitische 10 materiaal ook met gasvormige alkalimetalen in contact brengen. In dat geval kan men het opnemen van het alkalimetaal bij hogere temperaturen uitvoeren.
Verrassenderwijs is gevonden dat een materiaal dat enig kalium heeft opgenomen bij contact met vloeibaar 15 natrium dit metaal snel opneemt. Zonder de reikwijdte van de uitvinding hierdoor te beperken, wordt aangenomen dat dit wordt veroorzaakt doordat het goed polariseerbare kalium snel wordt opgenomen en daarbij de afstand van de grafietlagen vergroot, waardoor het opnemen van het minder 20 goed polariseerbare natrium mogelijk wordt.
Een bijzonder materiaal verkrijgt men door koolstofdraden te laten groeien uit kleine metaaldeeltjes. Dergelijke draden zijn in een aantal publicaties beschreven (zie bijvoorbeeld EP-A-0619388, EP-A-0641400, EP-A-078920, 25 WO-A-9105089, and WO-A-9007023). Dergelijke koolstofdraden vertonen twee verschillende hoofdstructuren van de grafietlagen. Er zijn koolstofdraden waarbij de grafietlagen parallel aan de as van de draad georiënteerd zijn, terwijl het ook mogelijk is draden te groeien waarbij 30 de grafietlagen onder een hoek met de as van de draad voorkomen. Door de condities tijdens de groei van de kooldraden te beheersen, kan men de opbouw van de conglomeraten van de draden uitstekend beheersen. Zo kan men, wanneer men uitgaat van grote en kleine metaaldeeltjes 35 waaruit men de draden groeit, eerst dunne rechte draden met een groot poriënvolume en een groot oppervlak per gram 10 0 7 2 9 5 7 groeien uit de kleine metaaldeeltjes en vervolgens uit de grote metaaldeeltjes sterk gekronkelde dikke draden groeien. Hiervan is het oppervlak per gram kleiner, maar de aanwezigheid van de dikke gekronkelde draden leidt tot een 5 grote mechanische sterkte van de gevormde conglomeraten van koolstofdraden. Door beheersing van de groeicondities is het mogelijk mechanisch sterke lichamen met een diameter van ongeveer 3 mm te groeien. Dergelijke lichamen zijn bij uitstek geschikt voor het uitvoeren van vloeistoffase 10 reacties, waarbij het materiaal in een vloeistof wordt gesuspendeerd. Voor andere reacties kan men de voorkeur aan grotere lichamen opgebouwd uit sterk samenhangende koolstofdraden geven. Men kan dergelijke mechanisch zeer sterke lichamen groeien met afmetingen tot enkele 15 millimeters. Ook is het mogelijk bepaalde vaten volledig met koolstofdraden te vullen. Hierbij moet men er rekening mee houden dat de mechanische sterkte van de koolstofdraden groot is, waardoor breuk van zelfs dikwandige metalen vaten kan optreden.
20 Men kan de metaaldeeltjes waaruit men de koolstofdraden heeft gegroeid aan het einde van het groeiproces met een laag grafitische koolstof inkapselen.
Op deze wijze is het metaal volledig inert geworden. In de meeste gevallen is het aantrekkelijk de metaaldeeltjes 25 waaruit men de kooldraden groeit op een drager aan te brengen. Het is gebleken dat bij de groei van koolstofdraden de metaaldeeltjes los komen van de drager.
De drager kan men na het groeiproces desgewenst vlot verwijderen door oplossen in zuur (aluminiumoxide) of loog 30 (siliciumdioxide).
Verrassenderwijs is nu gevonden dat men dergelijke conglomeraten van koolstofdraden zeer goed alkalimetalen kan laten opnemen. In de draden kunnen zeer grote hoeveelheden alkalimetalen worden opgenomen. Zo kan men 35 gemakkelijk conglomeraten met 25 tot 30 gew.% kalium bereiden. Het toegankelijk oppervlak van de koolstofdraden '0 072.95 8 kan men variëren van ongeveer 50 tot ongeveer 300 m2 per gram. Volgens een voorkeursvorm van het materiaal volgens de uitvinding wordt daarom het alkalimetaal aangebracht in dergelijke conglomeraten van koolstofdraden.
5 Het is gebleken dat verrassenderwijs de reactiviteit van in dergelijke conglomeraten van koolstofdraden opgenomen alkalimetalen zeer groot is. Zo kan men aldus beladen koolstofdraden zeer snel met organische moleculen met reactieve hydroxylgroepen, zoals alcoholen, laten 10 reageren, waarbij de stoechiometrisch berekende hoeveelheid waterstof vrij komt. Ook met water verkrijgt men een snelle reactie. Het grote oppervlak van de koolstofdraden waaraan de alkalimetaalatomen snel beschikbaar komen, is van groot belang bij het uitvoeren van organisch chemische reacties, 15 waarbij alkalimetaalatomen aan de reactie deel nemen. Een voorbeeld is de Wurtz-Fittig reactie. Ook als droogmiddel voor organische vloeistoffen zijn koolstofdraden beladen met alkalimetalen eveneens bij uitstek geschikt, vooral voor technische toepassing. Hierbij kan men met veel minder 20 alkalimetaal volstaan dan met alkalimetaaldraden volgens de stand van de techniek. Door beheersing van de afmetingen der conglomeraten van koolstofdraden kan men bovendien een vlotte afscheiding van de behandelde vloeistof verkrijgen.
De grote activiteit van de in grafische materialen 25 volgens de uitvinding opgenomen alkalimetaalatomen en in het bijzonder van in conglomeraten van koolstofdraden opgenomen alkalimetaalatomen blijkt ook uit de reactie met reduceerbare metaalionen. Zo kan men een uiterst fijne verdeling van edelmetalen, zoals platina, palladium of 30 rhodium, op de koolstofdraden verkrijgen door een verbinding van het aan te brengen metaal waarin dit in geoxideerde vorm voorkomt, met alkalimetaal beladen conglomeraten van koolstofdraden in contact te brengen. Het verkregen materiaal is bij uitstek geschikt voor 35 katalytische reacties. Uit de stand van de techniek is bekend welke verbindingen men hiervoor moet toepassen. Zo $00 72Sc 9 zal men de kalium bevattende conglomeraten van koolstofdraden in een niet reactieve, in het algemeen apolaire vloeistof dispergeren en een in deze vloeistof oplosbare organometaalverbinding van het gewenste 5 katalytisch actieve metaal toepassen. Men kan de hoeveelheid alkalimetaal waarmee men de conglomeraten van koolstofdraden belaadt aanpassen aan de hoeveelheid op de draden af te zetten metaal. Op deze wijze verkrijgt men steeds een uniforme verdeling van het actieve metaal over 10 de koolstofdraden, wat bij katalytische toepassingen van veel voordeel is. Als men een alkalisch reagerende drager wenst, bijvoorbeeld om zuur gekatalyseerde reacties te onderdrukken, kan men de koolstofdraden met een overmaat alkalimetaal beladen. In dat geval moet men de toevoeging 15 van de oplossing met het te reduceren metaal gecontroleerd in de suspensie van de conglomeraten van koolstofdraden goed beheersen. In de bekende stand van de techniek zijn dergelijke doseerprocedures bekend.
Speciaal voor het aanbrengen van metalen die eerst 20 bij hogere temperaturen zijn te reduceren is de werkwijze waarbij gebruik wordt gemaakt van met alkalimetalen beladen materialen volgens de uitvinding van grote betekenis. Zo past men voor de ammoniaksynthese volgens de bekende stand van de techniek met kalium gepromoteerde ijzerkatalysatoren 25 toe. De technische katalysatoren bevatten enkele procenten aluminiumoxide om sinteren van het ijzer te voorkomen. Hoewel men bij voorkeur een hydrofobe koolstofdrager voor de ammoniaksynthese zou willen toepassen, is dit niet goed mogelijk. De reductie van het ijzer geschiedt eerst bij een 30 relatief hoge temperatuur waarbij ook hydrogeneren van de koolstofdrager tot methaan optreedt. Een nieuwe katalysator voor de ammoniaksynthese is recent geïntroduceerd waarbij men ruthenium met kalium gepromoteerd op een actieve kooldrager heeft aangebracht. Een veel betere katalysator 35 kan men echter uit de materialen volgens de uitvinding verkrijgen, waarbij men de kaliumpromotor aanwezig heeft en 1007295 1' 10 waarbij men hetzij ruthenium, hetzij ijzer als actieve component kan toepassen.
Voor de Fischer-Tropsch synthese gebruikt men volgens de bekende stand van de techniek ijzer of cobalt 5 bevattende katalysatoren. Dergelijke katalysatoren kan men ook op uitstekende wijze uit de materialen volgens de huidige uitvinding bereiden. Bij het uitvoeren van een proces met een gesuspendeerde katalysator kan men hierbij veel voordeel trekken van de grote mechanische sterkte van 10 de koolstofdraden.
Bij de boven genoemde behandeling met verbindingen met actieve hydroxylgroepen of met niet reactieve vloeistoffen die weinig water bevatten, blijft het alkalische reagerende reactieproduct, het alkali alcoholaat 15 of het alkali hydroxide verrassenderwijs verbonden aan het grafitische materiaal. Op deze wijze verkrijgt men een vast alkalisch reagerend materiaal, waarvoor een aantal belangrijke toepassingen bestaan. Ook bij de toepassing als alkalisch reagerende vaste stof heeft het gebruik van 20 koolstofdraden grote voordelen. Volgens een voorkeursuitvoering van het materiaal volgens de uitvinding produceert men daarom het vaste alkalisch reagerende materiaal daarom uit conglomeraten van koolstofdraden.
Een belangrijke toepassing betreft het gebruik als 25 vulmiddel voor polymeren. Zoals de koolstofdraden groeien uit koolstofatomen bevattende gasmoleculen zijn de draden hydrofoob, waardoor een goede interactie met het polymeer verzekerd is. Bovendien zijn de koolstofdraden gekenmerkt door een groot electrisch geleidingsvermogen. Reeds met een 30 betrekkelijk lage belading van het polymeer met koolstofdraden, bijvoorbeeld 0,1 tot 0,7 gew.%, verkrijgt men reeds een voor vele gevallen voldoende hoog electrisch geleidingsvermogen. Men heeft dit met de materialen volgens de uitvinding gecombineerd met de basisch reagerende stof 35 die met het vrijkomende chloorwaterstof kan reageren. Volgens een voorkeursvorm van het materiaal volgens de 1 n n *7 o (-} r 11 uitvinding voert men de reactie van het alkalimetaal met polyolen uit met een geschikte koolwaterstofketen. Dergelijke polyolen past men thans reeds met goede resultaten voor de stabilisatie van polymeren toe.
5 Na reactie van het alkalimetaal met verbindingen met actieve hydroxylgroepen of met vloeistoffen waarin water sterk verdund aanwezig is, verkrijgt men materialen die uitstekend als vaste basische katalysatoren bruikbaar zijn. Verrassenderwijs is gebleken dat de conglomeraten van 10 koolstofdraden na beladen met alkalimetaal en reactie met een alcohol of met water uitstekende activiteiten vertonen voor de transesterificatie reactie. Met dergelijke katalysatoren is de conversie van glycerol esters van stearinezuur en van linolzuur in gemengde esters met zeer 15 goede resultaten uit te voeren. Het is gebleken dat de katalysatoren hun activiteit bij herhaald gebruik behouden, wat aangeeft dat uitloging van het alkalimetaalhydroxide niet merkbaar optreedt.
f00 7295

Claims (19)

1. Grafitisch materiaal met een toegankelijk oppervlak van ten minste 2 0 m2 per gram, waarbij tussen de grafietlagen 0,1-40 gew.%, betrokken op het gewicht van het materiaal, van ten minste een alkalimetaal is 5 opgenomen.
2. Grafitisch materiaal volgens conclusie 1, met een gehalte aan turbostratisch grafiet van meer dan 80 gew.% van de totaal aanwezige hoeveelheid koolstof is.
3. Grafitisch materiaal volgens conclusie 1 of 2, waarbij 10 het toegankelijk oppervlak ten minste 50 m2 per gram bedraagt.
4. Grafitisch materiaal volgens een der voorgaande conclusies, bestaande uit koolstofdraden gegroeid uit metaaldeeltjes met een diameter van 5 nm tot 0,5 mm.
5. Grafitisch materiaal volgens een der voorgaande conclusies, bestaande uit koolstofdraden waarbij de grafietlagen parallel aan de draadas zijn georiënteerd.
6. Grafitisch materiaal volgens een der conclusies 1-4, bestaande uit koolstofdraden waarbij de grafietlagen 20 onder een hoek met de draadas zijn georiënteerd.
7. Grafitisch materiaal volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het alkalimetaal kalium is.
8. Grafitisch materiaal volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het alkalimetaal uit kalium en 25 natrium bestaat.
9. Werkwijze voor het bereiden van een grafitisch materiaal volgens een van de voorgaande conclusies omvattende het in aanraking brengen van een grafitisch materiaal met een toegankelijk oppervlak van ten minste 20 m2 per gram 30 met een vloeibaar of gasvormig alkalimetaal.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het grafitisch materiaal in aanraking wordt gebracht met vloeibaar of gasvormig kalium. 1 Π 070 o
11. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10, waarbij het grafitisch materiaal eerst in aanraking wordt gebracht met kalium en vervolgens met vloeibaar natrium.
12. Toepassing van het grafitisch materiaal volgens een der 5 conclusies 1-8 of bereid volgens de werkwijze volgens conclusie 9 of 10 voor het verwijderen van water uit organische vloeistoffen.
13. Toepassing van het grafitisch materiaal volgens een der conclusies 1-8 of bereid volgens de werkwijze volgens 10 conclusie 9 of 10 als alkalimetaalreagens in reacties, waarbij alkalimetalen zijn betrokken.
14. Grafitisch materiaal volgens een der conclusies 1-8 of bereid volgens de werkwijze volgens conclusie 9 of 10, waarbij de tussen de grafietlagen aanwezige 15 alkalimetaalatomen geheel of gedeeltelijk hebben gereageerd met een geschikt al dan niet meerwaardige alcohol.
15. Grafitisch materiaal volgens een der conclusies 1-8 of bereid volgens de werkwijze volgens conclusie 9 of 10, 20 waarbij de tussen de grafietlagen aanwezige alkalimetaalatomen geheel of gedeeltelijk heeft laten reageren met een geschikt reduceerbaar metaalion waardoor het materiaal bedekt is met uiterst fijn verdeelde metaaldeeltjes afkomstig van het reduceerbare 25 metaalion.
16. Polymeer omvattend het grafitisch materiaal volgens conclusie 7 als vulstof.
17. Polymeer volgens conclusie 16 waarbij de in het grafitisch materiaal aanwezige alkalimetaalatomen 30 tevoren met een polyol hebben gereageerd.
18. Toepassing van het grafitisch materiaal volgens een der conclusies 1-8 of bereid volgens de werkwijze volgens conclusie 9 of 10 als katalysator in een door base gekatalyseerde organisch chemische reactie.
19. Toepassing volgens conclusie 18 waarbij de chemische reactie een transesterificatie is. * 0 0 72 9 5 SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHE1DSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL ΤΎΡΕ lOENTIFIKATIE VAN OE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk wan oe aanvrager ol van de gemachtigde | Nw 1318 Nederlandse aanvrage nr. Indienngsdatum 1007295 16 oktober 1997 Ingeroeoen voorrangsoatum Aanvrager (Naam) j i UNIVERSITEIT UTRECHT j Daum van net verzoek voor een onderzoek van mtemaaonaal type Door oe Insanoe voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan net verzoek voor een onderzoek van intemaoo naai type toegexend nr SN 30573 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bj toepassing van verschillende dassifieaoes. alle etassifieaoesymboien opgeven) Volgens oe Internationale dassiheace (IRC) Int.Cl.6: C 01 B 31/00, C 09 C 1/46, C 01 B 31/04, C 08 K 3/04, B 01 J 20/20, B 01 J 23/04, B 01 J 21/18 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK _Onderzochte minimum documentatie__ Classificatiesysteem I_Classificatiesvmbolen_'___ Int.Cl.6: | C 01 B, C 09 C, B 01 J _I_ Onderzochte andere oocumenaoe dan de minimum accu menace voor zover dergelijke documenten m de onderzochte ge deden iqn opgenomen j III. ' i GEEN ONDERZOEK MOGELUK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsalad) I _ JIV.1_; GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING {opmerkingen oo aanvullincsoiad) Form PC7/ISA'201(a) CS 13S-i
NL1007295A 1997-10-16 1997-10-16 Met alkalimetalen beladen grafitische materialen. NL1007295C2 (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1007295A NL1007295C2 (nl) 1997-10-16 1997-10-16 Met alkalimetalen beladen grafitische materialen.
CA002306955A CA2306955A1 (en) 1997-10-16 1998-10-15 Graphitic material loaded with alkali metal
US09/529,518 US6426376B1 (en) 1997-10-16 1998-10-15 Graphitic material loaded with alkali metal
AU97652/98A AU744478B2 (en) 1997-10-16 1998-10-15 Graphitic material loaded with alkali metal
EP98951806A EP1023240A1 (en) 1997-10-16 1998-10-15 Graphitic material loaded with alkali metal
PCT/NL1998/000592 WO1999020563A1 (en) 1997-10-16 1998-10-15 Graphitic material loaded with alkali metal

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1007295 1997-10-16
NL1007295A NL1007295C2 (nl) 1997-10-16 1997-10-16 Met alkalimetalen beladen grafitische materialen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1007295C2 true NL1007295C2 (nl) 1999-04-19

Family

ID=19765849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1007295A NL1007295C2 (nl) 1997-10-16 1997-10-16 Met alkalimetalen beladen grafitische materialen.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6426376B1 (nl)
EP (1) EP1023240A1 (nl)
AU (1) AU744478B2 (nl)
CA (1) CA2306955A1 (nl)
NL (1) NL1007295C2 (nl)
WO (1) WO1999020563A1 (nl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002265211A (ja) * 2001-03-08 2002-09-18 Tsunemi Ochiai グラファイト粒子の製造方法とそれを用いた耐火物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2209442A1 (de) * 1971-10-11 1973-05-10 Sagami Chem Res Katalysator zur hydrodealkylierung von alkylaromaten und ein verfahren zur herstellung des katalysators
JPS49117387A (nl) * 1973-03-14 1974-11-09
FR2259916A1 (en) * 1974-02-01 1975-08-29 Anvar Impregnating carbon with metals - by heating carbon fibre in alkali-metal vapour to improve subsequent bonding with molten metals
JPS52229A (en) * 1975-06-18 1977-01-05 Teijin Ltd Process for preparation of benzene and xylenes
JPS57161131A (en) * 1981-12-28 1982-10-04 Shohei Tamura Production of interlaminar compound between alkali metal and carbon fiber or graphite fiber
JPH07118181A (ja) * 1993-10-21 1995-05-09 Mitsubishi Gas Chem Co Inc モノアルケニルベンゼン類の製造法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3252889A (en) 1963-07-16 1966-05-24 Gulf Research Development Co Cracking catalyst and process of cracking
DE1693053B2 (de) * 1967-06-19 1973-03-22 Verfahren zum trocknen von organischen loesungsmitteln in technischem masstab
US3975054A (en) * 1974-12-11 1976-08-17 The International Nickel Company, Inc. Undersea mining and separating vehicle having motor-powered water jet
EP0196062B1 (en) * 1985-03-27 1993-07-28 Hitachi, Ltd. Generator of coherent radiation using an intercalation compound
JPS6312663A (ja) * 1986-07-03 1988-01-20 Tokyo Ink Kk 着色可能な導電性樹脂組成物
WO1992013636A1 (de) 1991-01-31 1992-08-20 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Wabenkörper mit mehreren, gegeneinander abgestützten scheiben
US5436093A (en) * 1993-04-30 1995-07-25 California Institute Of Technology Method for fabricating carbon/lithium-ion electrode for rechargeable lithium cell
US5503819A (en) 1994-03-18 1996-04-02 Uop Substituted fluoride smectite clays, process for preparing the clay and uses thereof
EP0675555B1 (en) * 1994-04-01 1999-07-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Negative electrode for use in lithium secondary battery and process for producing the same
JPH08315820A (ja) * 1995-05-11 1996-11-29 Petoca:Kk 二次電池負極材用炭素繊維及びその製造方法
DE19709783A1 (de) * 1997-03-10 1998-09-17 Varta Batterie Laminierte Lithium-Ionen-Zelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2209442A1 (de) * 1971-10-11 1973-05-10 Sagami Chem Res Katalysator zur hydrodealkylierung von alkylaromaten und ein verfahren zur herstellung des katalysators
JPS49117387A (nl) * 1973-03-14 1974-11-09
FR2259916A1 (en) * 1974-02-01 1975-08-29 Anvar Impregnating carbon with metals - by heating carbon fibre in alkali-metal vapour to improve subsequent bonding with molten metals
JPS52229A (en) * 1975-06-18 1977-01-05 Teijin Ltd Process for preparation of benzene and xylenes
JPS57161131A (en) * 1981-12-28 1982-10-04 Shohei Tamura Production of interlaminar compound between alkali metal and carbon fiber or graphite fiber
JPH07118181A (ja) * 1993-10-21 1995-05-09 Mitsubishi Gas Chem Co Inc モノアルケニルベンゼン類の製造法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 7525, Derwent World Patents Index; AN 75-41700w, XP002065338 *
DATABASE WPI Week 7707, Derwent World Patents Index; AN 77-11885y, XP002065340 *
DATABASE WPI Week 8245, Derwent World Patents Index; AN 82-96621e, XP002065341 *
DATABASE WPI Week 9527, Derwent World Patents Index; AN 95-203760, XP002065339 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU9765298A (en) 1999-05-10
AU744478B2 (en) 2002-02-28
US6426376B1 (en) 2002-07-30
WO1999020563A1 (en) 1999-04-29
CA2306955A1 (en) 1999-04-29
EP1023240A1 (en) 2000-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rategarpanah et al. Thermocatalytic conversion of methane to highly pure hydrogen over Ni–Cu/MgO· Al2O3 catalysts: Influence of noble metals (Pt and Pd) on the catalytic activity and stability
CN113522287B (zh) 具有分级孔结构的碳载金属催化剂、其制备方法和用途
US4863712A (en) Catalysts for reforming hydrocarbon feedstocks
JP5584891B2 (ja) 発熱法の触媒用担体および該担体から製造された触媒
Zhang et al. Baize-like CeO2 and NiO/CeO2 nanorod catalysts prepared by dealloying for CO oxidation
CA2817490A1 (en) Catalyst for hydrogen production
NL193590C (nl) Werkwijze voor de bereiding van een zilverkatalysator op drager en werkwijze voor de oxidatie van ethyleen tot ethyleenoxide.
JP2002510544A (ja) 銅含有材料
Kiwi-Minsker et al. Supported glass fibers catalysts for novel multi-phase reactor design
US5110781A (en) Catalysts
Khairudin et al. An investigation on the relationship between physicochemical characteristics of alumina-supported cobalt catalyst and its performance in dry reforming of methane
CN102282112A (zh) 催化方法的改进
Moss Preparation and characterization of supported metal catalysts
EP0101645A1 (en) Catalytic process for the production of methanol
JPH07508455A (ja) 触媒担体,担持された触媒,その製造方法及びその使用方法
KR900005173B1 (ko) 담체 상은 촉매(silver-on-carrier catalyst)의 제조방법
NL1007295C2 (nl) Met alkalimetalen beladen grafitische materialen.
US4349462A (en) Catalytic material
JPS63224737A (ja) 酸化チタン担持パラジウム触媒
US3554930A (en) Supported bimetallic alloy catalysts having high surface areas
Kuijpers et al. Elimination of the water-gas shift reaction by direct processing of CO/H2/H2O over Ni/SiO2 catalysts
EP0133778A2 (en) Methanol conversion process
US6608001B2 (en) Catalyst and method of making micrometer sized spherical particles
JP3197020B2 (ja) 分子ふるい炭素の製造方法
US3472794A (en) Ammonia synthesis catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20040501