技術領域

本發明涉及一種用尿素作為沉淀劑合成介孔鉬酸鎳銨的方法，該方法屬于化學化工技術領域中催化劑活性組分前驅體的制備方法的改進。利用本發明的方法制備的介孔鉬酸鎳銨，孔徑分布范圍2～100nm，BET法比表面積可達50-200m²/g。

背景技術

鉬酸鎳類化合物不但可以作為工業上烴類部分氧化的催化劑，而且也被用來作為加氫催化劑活性組分的前驅體，這類化合物作為催化劑的活性組分前驅體不但可以防止Ni等助劑進入載體氧化鋁的晶格，而且可以很容易被硫化而具有很高的加氫活性。普通方法制備的鉬酸鎳類化合物，由于沒有孔結構，其作為催化劑的反應活性較弱。目前普遍使用的鉬酸鎳類化合物主要是一些具有特定分子式組成的鉬酸鹽化合物：MMoO₄·H₂O，AHM₂O(MoO₄)₂，和A_2-x(H₃O)_xM₂O(MoO₄)₂(A＝NH⁴⁺，Na⁺，or?K⁺和M＝Zn²⁺，Co²⁺，or?Ni²⁺)，這些化合物的結構與反應物的比例有關。其中結構為(NH₄)HNi₂(OH)₂(MoO₄)₂的化合物被稱為鉬酸鎳銨，常規合成鉬酸鎳銨的方法，使用仲鉬酸銨和硝酸鎳反應，氨水作為沉淀劑，這種方法有以下幾個缺點：(1)反應在敞口容器中進行，反應慢且不完全，所得產物收率低；(2)使用氨水做沉淀劑，需要額外的進樣設備，況且易造成嚴重的空氣污染，難于進行大批量生產；(3)此方法所得到的鉬酸鎳銨沒有孔結構，不適于作為催化劑使用。

發明內容

本發明的目的就在于避免上述現有技術的不足之處而提出了用尿素作為沉淀劑合成介孔鉬酸鎳銨的方法。該方法是用尿素作為沉淀劑，并通過添加助劑來控制所得產物介孔的孔徑大小，所制備的鉬酸鎳銨仍具有其特征晶相結構。其原理是尿素分解生成氨和CO₂，氨可以使反應物沉淀，而氣體二氧化碳在反應體系中可以起到造孔的作用；尿素的分解速度可以通過反應溫度來控制。而通過添加合成助劑，比如聚乙二醇、聚丙烯酰胺等，可以進一步擴大介孔孔徑，通過控制合成助劑的分子量大小和濃度也可以控制所合成鉬酸鎳銨的孔結構。該方法的主要技術特點是將含鉬化合物、含鎳化合物、去離子水和助劑與作為沉淀劑的尿素一起配制成混合溶液，經高壓反應制得，其特征在于制備過程如下：

1.制備鉬酸鎳銨前驅體

首先把含鉬化合物、含鎳化合物、去離子水、尿素和助劑(聚乙二醇或聚丙烯酰胺)配制成混合溶液，其中鉬和鎳的摩爾比為1∶1，尿素與金屬的摩爾比為0.2-2∶1，助劑的加量按溶液質量百分比的1-20％；將混合溶液加入高壓反應釜中，100-250℃下反應2-20小時；

2.反應后處理

將反應釜降溫至90℃，打開放空閥，將多余氨氣放出，并用堿液吸收。至溶液pH值為7-8時，將產物過濾、水洗，120℃烘箱烘干。

3.制備介孔鉬酸鎳銨

將上述方法制備的前驅體樣品研磨、粉碎，在空氣或氮氣氣氛下進行焙燒，起始溫度120度，以10度/分鐘的速率升溫，在250-400℃溫度下焙燒1-5小時。

具體實施方式

下面將結合實施例來詳述本發明的技術特點。

實施例一：

稱取35.3g仲鉬酸銨(0.2mol鉬)，溶于200mL水中，再加入58.2g硝酸鎳(0.2mol鎳)，使其溶解，然后再加入24g尿素，30g分子量為6000的聚乙二醇。將上述配好的溶液倒入高壓反應釜中，120℃下攪拌反應5h，然后降溫至90℃，打開放空閥把多余的氨蒸出，用堿液吸收，至溶液pH為7～8時，將產物過濾、水洗，120℃烘箱烘干。在空氣氣氛下，350℃下焙燒4小時，除去多余物質，就可以得到介孔鉬酸鎳銨粉末，金屬回收率可達95％，BET表面積為100m²/g左右。

實施例二：