衡常数
[0066] Ksp--溶度积常数
[0067] 未知数注释
[0068] a--催化剂制备所需Ni (NO3)2. 6H20的质量
[0069] Wi--镍氨配合物溶液中Ni2+的浓度
[0070] Xi--镍氨配合物溶液中[Ni (NH3)6]2+的浓度
[0071] Ii--镍氨配合物溶液中[NH3]的浓度
[0072] Vge--镍氨配合物溶液的体积
[0073] Vii7ic--配置镍氨配合物溶液一共需要的氨水体积
[0074] 配置6Ni203/PG，以载体凹凸棒石黏土的质量为计算基准，设定称取IOg的凹凸棒 石黏土作为载体，所以配置6Ni203/PG需要Ni (NO3)2. 6H20 -共3. 2g。假设配制100mL镍 氨配合物溶液使得Ni2+全部转化为配合物[Ni (NH 3) 6]2+，则溶液中[Ni (NH3) 6]2+的浓度X为 0· 1088mol/L，则通过计算得出NH3的浓度y为I. 1288mol/L。由于生成镍氨配合物需要消 耗0· 6528mol/L的NH3，所以所需加入的氨水中至少应该含有0· 1782mol的NH3，也就是至少 需要质量分数为28%，相对密度为0. 87g/ml的氨水12. 4ml。
[0075] 由于氧化高镍为非计量化合物，所以以镍来计算负载量。称取3.2g的 Ni (NO3)2. 6H20放置于100mL的烧杯中，倒入超纯水配制成35ml溶液。电磁搅拌溶液并缓慢 倒入15ml的氨水，制备成50ml的镍氨配合物溶液。称取IOg化学提纯微纳米级凹凸棒石 黏土放置于催化剂制备装置的1000 ml三口烧瓶中，并将温度预升至60°C。将制备好的镍氨 配合物溶液倒入三口烧瓶中，搅拌的同时用注射器滴入2ml聚山梨酯-80。改变恒温水浴设 定温度至70°C，打开冷凝管水路。设定注射泵流量为500ml/h，总流量设定为400ml。
[0076] 恒温搅拌1小时直至获得绿色的浑浊液，并对浑浊液进行真空抽滤。为了防止由 于氢键而发生的Ni2O3颗粒之间的团聚，使用无水乙醇进行反复洗涤。将每次洗涤后的滤液 滴入硫酸亚铁溶液，若产生棕色的硫酸亚硝基铁，则说明滤液中还有硝酸根存在；洗涤抽滤 产物直至棕色环反应不在显色为止。将洗涤抽滤后的产物放入烘箱内105°C真空烘干。烘 干后的产物用研钵充分粉碎后放入马弗炉400°C煅烧1小时，最终得到6Ni203/PG催化剂。
[0077] 实施例2
[0078] 配置10Ni203/PG，以载体凹凸棒石黏土的质量为计算基准，设定称取IOg的凹凸棒 石黏土作为载体，所以配置10Ni203/PG需要Ni (NO3) 2. 6H20 -共5. 5g。假设配制100mL镍 氨配合物溶液使得Ni2+全部转化为配合物[Ni (NH 3) 6]2+，则溶液中[Ni (NH3) 6]2+的浓度X为 0· 1893mol/L。通过计算得出NH3的浓度y为I. 2610mol/L。由于生成镍氨配合物需要消耗 I. 1358mol/L的NH3，所以所需加入的氨水中至少应该含有0· 2397mol的NH3，也就是至少需 要质量分数为28 %，相对密度为0. 87g/ml的氨水16. 7ml。
[0079] 由于氧化高镍为非计量化合物，所以以镍来计算负载量。称取5.5g的 Ni (NO3)2. 6H20放置于100mL的烧杯中，倒入超纯水配制成30ml溶液。电磁搅拌溶液并缓慢 倒入20ml的氨水，制备成50ml的镍氨配合物溶液。称取IOg化学提纯微纳米级凹凸棒石 黏土放置于催化剂制备装置的1000 ml三口烧瓶中，并将温度预升至60°C。将制备好的镍氨 配合物溶液倒入三口烧瓶中，搅拌的同时用注射器滴入2ml聚山梨酯-80。改变恒温水浴设 定温度至70°C，打开冷凝管水路。设定注射泵流量为500ml/h，总流量设定为400ml。
[0080] 恒温搅拌1小时直至获得绿色的浑浊液，并对浑浊液进行真空抽滤。为了防止由 于氢键而发生的Ni2O3颗粒之间的团聚，使用无水乙醇进行反复洗涤。将每次洗涤后的滤液 滴入硫酸亚铁溶液，若产生棕色的硫酸亚硝基铁，则说明滤液中还有硝酸根存在；洗涤抽滤 产物直至棕色环反应不在显色为止。将洗涤抽滤后的产物放入烘箱内105°C真空烘干。烘 干后的产物用研钵充分粉碎后放入马弗炉400°C煅烧1小时，最终得到10Ni203/PG催化剂。
[0081] 实施例3
[0082] 配置14Ni203/PG，以载体凹凸棒石黏土的质量为计算基准，设定称取IOg的凹凸棒 石黏土作为载体，所以配置14Ni203/PG需要Ni (NO3) 2. 6H20 -共8. lg。假设配制100mL镍 氨配合物溶液使得Ni2+全部转化为配合物[Ni (NH 3) 6]2+，则溶液中[Ni (NH3) 6]2+的浓度X为 0. 2774mol/L，则通过计算得出NH3的浓度y为I. 3611mol/L。由于生成镍氨配合物需要消 耗I. 6644mol/L的NH3，所以所需加入的氨水中至少应该含有0. 3026mol的NH3，也就是至少 需要质量分数为28%，相对密度为0. 87g/ml的氨水21. lml。
[0083] 由于氧化高镍为非计量化合物，所以以镍来计算负载量。称取8. Ig的 Ni (NO3)2. 6H20放置于100mL的烧杯中，倒入超纯水配制成25ml溶液。电磁搅拌溶液并缓慢 倒入25ml的氨水，制备成50ml的镍氨配合物溶液。称取IOg化学提纯微纳米级凹凸棒石 黏土放置于催化剂制备装置的1000 ml三口烧瓶中，并将温度预升至60°C。将制备好的镍氨 配合物溶液倒入三口烧瓶中，搅拌的同时用注射器滴入2ml聚山梨酯-80。改变恒温水浴设 定温度至70°C，打开冷凝管水路。设定注射泵流量为500ml/h，总流量设定为400ml。
[0084] 恒温搅拌1小时直至获得绿色的浑浊液，并对浑浊液进行真空抽滤。为了防止由 于氢键而发生的Ni2O3颗粒之间的团聚，使用无水乙醇进行反复洗涤。将每次洗涤后的滤液 滴入硫酸亚铁溶液，若产生棕色的硫酸亚硝基铁，则说明滤液中还有硝酸根存在；洗涤抽滤 产物直至棕色环反应不在显色为止。将洗涤抽滤后的产物放入烘箱内105°C真空烘干。烘 干后的产物用研钵充分粉碎后放入马弗炉400°C煅烧1小时，最终得到14Ni203/PG催化剂。
[0085] 上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明 权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种配位均匀沉淀法制备纳米Ni203/PG催化剂的方法，其特征在于：该方法包括以 下步骤： 1) 将NH3 *H20作为配位液加入催化剂活性组分原料Ni(N03) 2. 6H20溶液中，获得镍氨配 合物溶液； 2) 以化学提纯微纳米级凹凸棒石黏土作为催化剂载体，将所述镍氨配合物溶液与其混 合，加入表面活性剂，恒温水浴加热并电磁搅拌驱氨，直至获得绿色悬浊液； 3) 将所述步骤2)得到的悬浊液进行抽滤，并使用无水乙醇对抽滤后的产物进行反复洗 涤，最后通过真空烘干及煅烧获得纳米Ni203/PG催化剂。2. 根据权利要求1所述的配位均匀沉淀法制备纳米Ni203/PG催化剂的方法，其特征在 于：所述步骤1)中加入的配位液NH3 ?H20的量通过以下方法计算获得： a) 通过公式十算出镍氨配合物溶液中至少应该含有的[NH3]的浓度 y〇,其中~为当Ni(NO3) 2. 6H20溶液中的Ni2+全部转化为镍氨配合物[Ni(NH3) 6]2+时溶液中 [Ni(NH3)6]2+的浓度； 根据公式算出镍氨配合物溶液中Ni2+的浓度W(l，其中 为不稳定常数，其值为1. 8713X10_9,x=x0,y=y0,w=w0; b) 根据公Sx1+i=Xl-Wi获得溶液中至少应该含有的[Ni(NH3)6]2+的浓度修正值xi+1，再通 过公式算出溶液中[NH3]的浓度修正值yi+1，其中i为迭代次数，初始时， i=0 ; 根据公5-中求出镍氨配合物溶液中Ni2+的浓度修正 值wi+1; c) 判断wi+1的值是否收敛，如是，则根据计算配置镍氨配合物溶 液一共需要的氨水的体积，否则令i=i+l并返回步骤b); 其中，--稳定常数，Kb--弱碱电尚平衡常数，Ksp--溶度积常数，Wi--镍氨配 合物溶液中Ni2+的浓度，xi--镍氨配合物溶液中[Ni(NH3)6]2+的浓度，yi--镍氨配合物 溶液中[NH3]的浓度，Vs--镍氨配合物溶液的体积，VM7ic--配置镍氨配合物溶液一共需 要的氨水体积。3. 根据权利要求1所述的配位均匀沉淀法制备纳米Ni203/PG催化剂的方法，其特征在 于：所述NH3 ?H20中NH3的质量分数为28%。4. 根据权利要求1、2或3所述的配位均匀沉淀法制备纳米Ni203/PG催化剂的方法，其 特征在于：所述步骤2)中所加入的表面活性剂为聚山梨酯-80或聚乙二醇-400,加入量为 占镍氨配合物溶液的体积百分比为1. 2%。5. 根据权利要求1、2或3所述的配位均匀沉淀法制备纳米Ni203/PG催化剂的方法，其 特征在于：所述步骤2)中的恒温水浴加热并搅拌，改变了沉淀溶解平衡，使得Ni(0H)2从配 合物溶液中均匀析出并负载在凹凸棒石黏土表面。6. 根据权利要求1、2或3所述的配位均匀沉淀法制备纳米Ni203/PG催化剂的方法，其 特征在于：所述步骤2)中，将洗涤过后的产物在烘箱中105°C温度下真空烘干，并在马弗炉 中400°C温度下煅烧。
【专利摘要】本发明公开一种配位均匀沉淀法制备纳米Ni2O3/PG催化剂的方法，将NH3?H2O加入Ni(NO3)2.6H2O溶液中制成镍氨配合物溶液，并与凹凸棒石黏土混合后通过滴加表面活性剂，恒温加热电磁搅拌，加水改变沉淀平衡和溶解平衡，使得Ni(OH)2沉淀均匀析出并负载在凹凸棒石黏土表面，最后依次通过抽滤、烘干、煅烧制得纳米Ni2O3/PG催化剂。该制备方法原料来源丰富、成本低廉，制得的重整催化剂具有较高的活性和稳定性，制备工艺简单，适合工业化生产。
【IPC分类】B01J23/755, B01J32/00
【公开号】CN104941648
【申请号】CN201510346123
【发明人】梁财, 谭震, 李鹏, 陈晓平, 吴守城, 季青
【申请人】东南大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月19日