SU1594145A1

SU1594145A1 - Способ получени оксида никел

Info

Publication number: SU1594145A1
Application number: SU884443825A
Authority: SU
Inventors: Павел Николаевич Воронин; Павел Николаевич Цыбулев; Алексей Васильевич Гершун; Владимир Дмитриевич Пархоменко; Лидия Георгиевна Романовская; Валентин Иванович Приходько; Анатолий Александрович Недвига; Владимир Витальевич Белов
Original assignee: Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского; Институт общей и неорганической химии АН УССР
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1990-09-23

Abstract

Изобретение относитс к технологии неорганических веществ, а именно к технологии получени оксида никел . Целью изобретени вл етс повышение химической активности оксида никел за счет получени частиц оксида размерами 15-80 нм при содержании кислорода в кристаллической решетке на 0,05-0,8 ат.% меньше стехиометрического. Оксид никел с повышенной химической активностью получают термическим разложением диспергированного раствора в потоке высокоэнтальпийного воздуха в плазмохимическом реакторе при температуре в зоне разложени 850-950К или при температуре 970-1250 К в присутствии добавки полиакриламида в количестве 0,1-0,8 г/л. 2 табл.

Description

Изобретение относитс к технологии неорганических веществ, а именно к технологии получени оксида никел , который находит широкое применение в катализе, в технологии резинотехнических изделий и др.

Целью изобретени вл етс повышение химической активности оксида никел за счет получени частиц оксида с размерами 15-80 нм при содержании кислорода в кристаллической решетке на 0,05-0,8 ат.% меньше стехиометри- ческого.

В качестве сырь используют 10%- ный раствор нитрата никел . В раствор добавл ют 10%-ный раствор полиакрил- амида в воде до концентрации С г/л.

Раствор диспергируют в проточный плазмохимический реактор с воздушной плазмообразующей средой. Температура в зоне синтеза равна 1. Расход раствора 3 г/с. Полученный порошок подвергают закалке холодным воздухом при 570-670 К. Порошок отдел ют на рукавном фильтре. Рентгеновскими методами определ ют параметры решетки оксида никел и по его отношению к эталону рассчитывают дефицит кислорода в ат.%. Размер частиц определ ют электронно-микроскопическим методом и по уширению рентгеновских пиков на дифрактограмме рассчитывают размер кристаллитов. Показателем химической активности по восстановлению вл етс

СП

температура начала восстановлени в К, определенна на дерйватографе при линейном разогреве со скоростью 5 К/мин в атмосфере 30% водорода и 70 об.% азота.

Услови приготовлени образцов и результаты их исследовани приведены в табл.1.

Осуществление термического разложени диспергированного раствора в потоке высокоэнтальпийного воздуха при температуре в зоне термолиза 970-1250 К позвол ет провести термолиз со сверхвысокой скоростью, в неравновесных услови х и за счет этого облегчить образование дефицита кислорода в решетке оксида. За счет быстроты протекани процесса термолиза в потоке достигаетс образование большого числа зародышей новой фазы оксида, которые не успевают слитьс в крупные кристаллиты, чем достигаетс высока дисперсность получаемого порошка оксида никел .

При температуре в зоне синтеза 970-1250 К и концентрации полиакрил- амида в растворе 0,1-0,8 г/л (опыты 1-3) температура восстановлени не вьпие 550 К, размеры частиц лежат в iинтервале 21-Ik нм и дефицит кислоро да в оксиде составл ет 0,05-0,8 атД При увеличении концентрации полиак- риламида резко возрастает разме р час . тиц, что приводит к росту температур начала восстановлени (более 550 К) И снижению xи шчecкGЙ активности. При снижении концентрации добавки 0,1 г/л (опыт 10) химическа актив ность падает из-за увеличени разме .ра кристаллитов и отсутстви дефицит кислорода При повышении температуры 1250 К (опыт 6) происходит значительное увеличение размеров частиц и дефицита кислорода, что снижает химическую активность. При понижении температуры в зоне синтеза 970 К (опыт 5) при наличии добавки растут частицы оксида и снижаетс дефицит кислорода, привод щий к снижению химической активности. В интервале температур 850-970 К (опыты 7-8) при отсутствии добавки полиакр1гламида та1сже получают активные образцы за счет высокой дисперсности при наболь0

5

0

5

0

5

0

5

0

шом дефиците кислорода. При более низкий температуре (опыт 9) без добавки получают оксид никел черного цвета, дисперсный, но без дефицита кислорода и малоактивный. При температуре в зоне синтеза 950 К (опыт 10) без добавки получают оксид с крупньми частицами и с практически полным отсутствием дефицита кислорода в решетке.

Оксид никел , полученный по .предлагаемому способу, испытывают как катализатор в реакции гидроаминирова- ни бутанола в присутствии аммиака и водорода дл синтеза бутиламинов,

Результаты испытаний при 470 К представлены в табл.2. Г

Из табл,2 видно, что высока химическа активность оксида никел обеспечивает высокое содержание бутилами- пов, причем как первичных, так и вторичных и третичных.

При использовании в качестве катализатора оксида ник:ел , полученного по предлагаемому способу, степень конверсии бутанола значительно выше, чем при использовании оксида, полу- ченного по известному способу.

Таким образом,оксид никел , полученный по предлагаемому способу, имеет высокую химическую активность и может быть использован как катализатор повышенной активности.

Форм у л.а изобретени

Способ получени оксида никел , включающий термическое разложение раствора нитрата никел , отличающийс тем, что, с целью повыше- ни химической активности оксида никел за счет получени частиц оксида с размерами 15-80 нм при содержании кислорода в кристаллической решетке на 0,05-0,8 ат.% меньше стехиометри- ческого, раствор нитрата никел диспергируют и термическое разложение провод т в потоке воздуха в плазмохи- мическом реакторе при температуре в зоне разложени 850-950 К или при температуре 970-1250 К при добавле- НИИ в раствор нитрата никел полиак- риламида в-количестве 0,1-0,8 г/л.

Таблица 1

Таблица2

Claims

Форм у л.а изобретения

Способ получения оксида никеля, включающий термическое разложение раствора нитрата никеля, отличающийся тем, что, с целью повыше'ния химической активности оксида никеля за счет получения частиц оксида с размерами 15-80 нм при содержании кислорода в кристаллической решетке на 0,05-0,8 ат.% меньше стехиометрического, раствор нитрата никеля диспергируют и термическое разложение проводят в потоке воздуха в плазмохимическом реакторе при температуре в зоне разложения 850-950 К или при •температуре 970-1250 К при добавлении в раствор нитрата никеля полиакриламида в количестве О,Г-0,8 г/л.

Таблица 1

Опыт Размер кристаллитов Ь, нм Дефицит кислорода по отношению к стехиометрии, ат.? Температура начала восстановления , К С, г/л т_с, к 1 0,1: 970 27 0,05 530 2 0,8 1070 42 0,50 540 3 0,5 1250 74 0,80 550 4 0,95 1020 102 0,75 590 5 0,1 910 49 0 575 6 0,65 . 1350 113 . 0,95 605 7 0 850 16 0,04 545 8 0 950 24 0,05 . 550 9 0 810 22 0 570 10 Изве- 0 990 52 0 590 ст ный 0 690 140 Избыток кислорода 0,34 590

Таблица2

Способ Конверсия бутанола, % Содержание бутиламинов в смеси после реакции, мае.? ВиМГ ₂ Βυ₂ΝΗ | Βυ,Ν Извест- ный 21 0,3 3,1 1,0 Предла- гаемый 47 7,7 14,0 4,9