镍催化剂的磁性性质研究综述：应用与前景展望

镍催化剂的磁性性质研究综述：应用与前景展望

化工新视野 《常识与评论》1.》2002 年第 11 期 _ _ 莫额山 镍催化剂的磁性及其应用 齐伟 朱建良 曹飞 (南京工业大学药学与生命科学学院，南京 ) 摘要 镍催化剂是一种历史悠久、在工业上应用广泛的催化剂。镍催化剂的主要成分镍是强磁性物质，因此所有镍催化剂都具有磁性。但人们对镍催化剂的磁性研究还不够深入，这方面的应用也很少。本文综述了这些方面的研究。 关键词 镍催化剂 磁活性 磷固定 磁分离 镍催化剂是一种在工业上应用广泛的催化剂。 近20年来，随着现代测试手段的不断完善，人们对合金相组成、浸出动力学、制备条件对镍催化剂物化性质和形貌的影响以及镍催化剂中氨含量、键合方式等有了越来越清晰的认识。但金属镍作为镍催化剂的主要成分，具有良好的磁性，因此所有的镍催化剂或多或少地具有磁性。而对催化剂磁性特征的研究相对较少，对其磁性在实际中的应用研究就更少了，本文就这方面的研究作一综述。二、基于铁磁性的过渡金属催化剂不仅具有较大的催化活性，而且具有更显著的顺磁性或铁磁性[3]。

Menon.PG[41]认为负载型镍催化剂的磁性与催化剂晶体的大小及分布有关，晶体的大小及分布与催化剂的活性有关。李利民等研究了NiO-MnO-A12Ga低温催化剂的磁性与氨法脱硫活性的关系，认为催化剂的活性和磁性与镍形成的化合物及镍离子的位置有关。当催化剂的MnO2含量相同时，其磁性随镍含量的增加而降低；而其活性则随镍含量的增加而提高。对于不同MnO2含量的催化剂，当MnO2含量由低到高变化时，磁化强度先降低后升高，而活性则先升高后降低。分散状态的负载型催化剂因烧结而失去活性。 T.-”认为研究烧结现象需要通过分析催化剂活性物质颗粒生长的变化来鉴别。李凤仪[3]研究了不同镍含量催化剂烧结前后的磁性变化，随着催化剂在烧结过程中失活，催化剂的相对磁化强度不断增大。雷尼镍的物理化学性质对其磁性能的影响最著名的镍催化剂是雷尼镍催化剂，它是由Murry Ray于1925年首次提出的。

其制备工艺是将铝与活性金属制成合金，然后用NaOH溶液除去Al-Ni合金中的金属铝，形成多孔骨架镍。雷尼镍用途十分广泛，即可以用于不饱和烯烃、炔烃、芳烃、硝基、氰基、羰基等的催化加氢，也可以用于饱和烃的氢解、异构化、环化等反应。2.1.1雷尼镍的磁性与其铝含量的关系由于制备方法不同，雷尼镍中铝含量从22%～5.9%不等，随着雷尼镍中铝含量的增加，其磁性下降。当铝含量较低时（<1.5%），铝含量的增加与磁性的下降呈线性关系； 当铝含量较高时，部分铝对降低雷尼镍磁性的作用较小或不活跃，所以磁性随铝含量的增加而下降。 2.1.2雷尼镍磁性与氢含量的关系雷尼镍中氢含量很少，但对其催化活性却有很大影响，由于测定方法的误差，人们曾认为雷尼镍中还有以NiH形式存在的溶解氢。通过进一步研究，基本证实雷尼镍只含有表面吸附氢，将雷尼镍逐渐加热到500℃，其逐渐失去吸附氢。等人证实雷尼镍的磁性随吸附氢的减少而增强，这种现象一直持续到雷尼镍失去80%～90%的吸附氢时，当剩余的氢从雷尼镍中脱除后，雷尼镍的磁性就会急剧下降。 加热除去雷尼镍吸附的氢时，每脱除一个氯原子，雷尼镍的磁性就下降9万立方米。