氨基磺酸镍合成工艺研究及工业化

氨基磺酸镍作为一种新型电镀剂,已广泛应用于汽车、冶金等行业。实验以电镀级硫酸镍,碳酸钠和氨基磺酸为原料制备氨基磺酸镍,讨论p H、温度和时间对制备碳酸镍的影响,以及对溶液的p H合成氨基磺酸镍溶液进行了研究,确定了氨基磺酸镍的最佳生产工艺参数:其中碳酸镍的制备p H为7~7.5,温度为60~80℃,反应时间为2 h,氨基磺酸的酸度为3~3.5。产品溶液色泽度好,性质稳定。     

气液乳化法制备氨基磺酸镍工艺研究

按照GB/T 23847—2017《电镀用氨基磺酸镍》的规定,以氨基磺酸镍产品中的镍质量浓度达到180 g/L为指标,且硫酸根质量浓度不高于700 mg/L,研究了一种气液混合设备将氧气以微米级分散在氨基磺酸水溶液中,增大气液接触面积,提高氧气的溶气量来增大系统的氧化性,从而加快反应速度的气液乳化法制备氨基磺酸镍的工艺。通过探究反应压力、反应温度、氧气与氨基磺酸溶液气液比对反应时长及产品中硫酸根的影响,找出最佳单因素工艺条件,并开展正交实验,得到最佳工艺条件：氧气与氨基磺酸溶液气液比（L/L）为1∶1、反应温度为30 ℃、反应压力为0.45 MPa。     

酒石酸为络合剂合成纳米硼酸镍

以酒石酸为络合剂,硝酸镍、硼酸为原料,采用溶胶-凝胶法合成了硼酸镍。考察了酒石酸、硼酸含量及干凝胶的制备温度对硼酸镍晶态结构的影响,并通过进一步实验验证,结果表明,酒石酸含量在一定范围内及制备干凝胶的温度对产物晶体结构有一定影响,硼酸对产物的形貌存在影响。最终在250℃下以经济合理的原料配比(n(Ni(NO3)2·6H2O):n(H3BO3):n(酒石酸)=1:1.8:6)制备出干凝胶后在750℃焙烧处理,得到的纳米棒状产物衍射峰强、形貌均一。     

1,2-环己二醇脱氢镍基催化剂制备方法

以硝酸镍为镍源,分别以NH3.H2O,NH4HCO3,NH3.H2O+NH4HCO3为沉淀剂采用沉淀法制备镍/硅藻土催化剂,用于1,2-环己二醇脱氢制备邻苯二酚,考察了不同沉淀剂、焙烧温度、沉淀温度制备的催化剂对1,2-环己二醇脱氢反应性能的影响,并通过XRD,BET,CO2-TPD(热设计功耗)等方法对催化剂进行了表征。结果表明:不同的沉淀剂对镍的分散度、孔结构及表面碱量都有影响,以NH3.H2O+NH4HCO3复合沉淀剂制备的镍/硅藻土催化剂上活性组分镍晶粒度小、分散度较高,催化剂平均孔径较大,催化剂表面碱中心数目多、碱量大,表现出良好的催化活性和邻苯二酚选择性。另外,催化剂适宜沉淀温度为90℃、焙烧温度为350℃。上述适宜条件制备的催化剂在320℃下用于1,2-环己二醇脱氢制备邻苯二酚,1,2-环己二醇转化率达到99.1%,邻苯二酚选择性达到86.8%。     

单分散球形镍粉的制备与表征

采用液相化学还原法,以硫酸镍为原料、水合肼为还原剂、氢氧化钠为pH值调节剂制备了超细镍粉,并利用粉末X射线衍射、扫描电镜、热重和X射线光电子能谱对其进行了表征. 实验结果表明,所制粉末为面心立方(fcc)晶型、颗粒粒径范围约100~400 nm、纯度高、分散性好的球状镍粉,并获得优化工艺条件：[Ni2+]=0.35 mol/L, [NaOH]/[Ni2+]=2.5, [N2H4]/[Ni2+]=4.0,反应温度80℃. 镍离子初始浓度决定产品二次颗粒大小,反应温度决定体系的反应速率,氢氧化钠和水合肼用量直接影响所得镍粉的还原率.     

一步法合成氨基磺酸镍工艺的研究

采用适宜的活化剂,可实现氨基磺酸与镍的直接、快速反应,通过一步法合成氨基磺酸镍,避免了多步法对产品的污染。研究了预活化时间、活化剂、反应温度、pH、反应时间对反应的影响。结果表明,活化预处理4 h,使用自行研制的氧化性活化剂,在30～50 ℃、pH为3.0～4.0、反应时间为72 h的条件下,能够完成合成反应,并有效控制氨基磺酸水解的发生。产品满足GB/T 23847-2009《电镀用氨基磺酸镍》优等品指标要求,硫酸根和游离氨仅为优等品指标的1/6。该产品已顺利实现产业化。     

一种微反应制备纳米镍粉的研究

以微反应器为核心反应设备,以硫酸镍为主要原料,水合肼和硼氢化钠为混合还原剂,非离子表面活性剂PVPK-30为分散剂,反应体系p H为11的条件下,控制反应温度为80℃,反应物Ni2+浓度为0.75mol/L,发生超声强化微反应,并辅以带搅拌的超声清洗装置清洗,磁力吸附装置收集,真空干燥箱干燥等过程,可制备得粒径为100nm左右、形貌为球形、尺寸分布窄的纳米镍粉。通过对新型微反应器、混合还原剂、镍离子初始浓度、反应温度等的研究,研究采用此种超声强化微反应法对制备纳米镍粉的粒径及形貌的影响。     

3-C8～10烷氧基丙腈催化加氢制3-C8～10烷氧基丙胺

以3-C8~10烷氧基丙腈为原料,骨架镍为催化剂,制备了3-C8~10烷氧基丙胺。同时探讨了反应温度、反应时间、H2压力、NH3压力、骨架镍用量、H2O用量等因素对加氢反应的影响,确定了优化的工艺条件:在130℃、H2压力2.0 MPa、NH3压力1.0 MPa、骨架镍用量2.0%和H2O用量2.0%(相对于3-C8~10烷氧基丙腈的质量)下反应3 h,在此条件下,产品收率为93.56%。     

离子交换法制备氨基磺酸镍

基于离子交换法提出了一种制备氨基磺酸镍的新工艺。选用聚丙烯酸系大孔弱酸性阳离子树脂,使用氢氧化钠溶液将其转型后进行离子交换,最终制得氨基磺酸镍。通过对该工艺各步骤进行实验研究得出较合理的实验操作参数:洗涤转型后的树脂时,流出液p H需小于10;离子交换时,镍离子以200 g/h的速度通过树脂层最优;洗脱镍时,氨基磺酸溶液以0.6 m/h的流速通入,多柱串联采用3个交换柱最优。实验结果表明,离子交换法制备氨基磺酸镍具有流程简单、操作方便、设备投资少等优点,同时可制备出高纯度的氨基磺酸镍。     

含镍的SiO2溶胶-凝胶的制备

以正硅酸乙酯 (TEOS)为原料、草酸 (C2 H2 O4)为催化剂 ,通过水解、缩聚反应制成了含镍的二氧化硅溶胶 -凝胶。探讨了温度及草酸、水、乙醇的用量对正硅酸乙酯水解过程的影响。结果表明 ,制备含镍的SiO2 溶胶 -凝胶的最佳工艺是 :n(TEOS)∶n(C2 H5OH)∶n(H2 O)∶n(C2 H2 O4) =1∶4∶8∶0 8× 10 -4～ 16×10 -4,n(H2 O) /n(TEOS) =4～ 18,n(C2 H5OH) /n(H2 O) =1～ 2 ;水解温度 30～ 4 0℃。     

锂离子电池电极材料锂镍氧化物LiNiO2的制备

介绍了由硝酸锂和六水硝酸镍为原料,通过高温法制备了锂镍氧化物,并讨论了合成反应温度、反应时间、反应原料Ni/Li的物质的量比等条件对产物晶型结构的影响,由实验得出制备锂镍氧化物的最佳条件.     

自催化还原法回收化学镀镍废液

采用自催化还原法回收化学镀镍废液中的镍离子。通过对溶液pH、温度、ρ(NaH2PO2.H2O)及反应时间等几个因素的控制进行单因素试验和正交试验,确定镍回收的最佳工艺条件为:pH为10～11,θ为80℃,ρ(NaH2PO2.H2O)为50 g/L,t为60 min,镍粉的回收率可达96%以上。对最优条件下回收的镍粉进行电子扫描电镜检测,结果表明,制得的镍粉呈圆球状,分散均匀,粒径大约在2μm,属于超微粒镍粉,具有很好的应用价值。     

Ni_2P/Fe-HAP对苯酚选择性加氢制环己酮的催化性能研究

以Ni Cl2·6H2O、Na H2PO4·2H2O、Fe Cl3·6H2O、低品级羟基磷灰石(HAP)为原料,采用浸渍法和离子交换法制备Ni2P/Fe-HAP催化剂,研究了其催化苯酚选择性加氢制备环己酮的反应活性和选择性。考察了反应温度、反应压力、反应时间、催化剂质量、活性组分负载量、镍磷物质的量的比、焙烧温度、Fe3+浓度对反应活性和选择性的影响,并通过正交实验筛选出最佳反应条件。结果表明,在反应温度为150℃、反应压力为0. 5 MPa、反应时间为3. 5 h、催化剂质量为0. 3 g时,苯酚转化率为65. 73%,环己酮选择性达85. 47%。     

本体磷化镍的水热合成研究

以水为溶剂,硝酸镍和次亚磷酸钠为原料,采用水热合成法制备了本体磷化镍催化剂,考察了磷镍比、反应温度、反应时间和不同表面活性剂对合成磷化镍性质的影响。结果表明,在P∶Ni=6∶1,反应温度120℃,反应时间12 h的条件下,制备出较纯净的六方相磷化镍。添加表面活性剂聚乙二醇20000,可以在一定程度上提高磷化镍的比表面积。     

本体磷化镍的水热合成研究

以水为溶剂,硝酸镍和次亚磷酸钠为原料,采用水热合成法制备了本体磷化镍催化剂,考察了磷镍比、反应温度、反应时间和不同表面活性剂对合成磷化镍性质的影响。结果表明,在P∶Ni=6∶1,反应温度120℃,反应时间12 h的条件下,制备出较纯净的六方相磷化镍。添加表面活性剂聚乙二醇20000,可以在一定程度上提高磷化镍的比表面积。     

尿素燃烧法制备镍基甲烷化催化剂及其催化反应性能

以拟薄水铝石、硝酸镍以及镁、钴、镧和铁的硝酸盐为原料,尿素为燃烧剂,采用尿素燃烧法制备系列镍基(以及含助剂)甲烷化催化剂。通过XRD和BET等对催化剂结构进行表征,采用固定床反应器评价催化剂的合成气甲烷化催化反应性能,考察Ni含量、尿素与原料质量比、焙烧温度和不同助剂等对催化剂结构和性能的影响,评价催化剂的稳定性。结果表明,Ni O质量分数为7.5%~44.8%时,采用尿素燃烧法均可制备γ-Al2O3为载体的镍基甲烷化催化剂,最佳制备条件为:尿素与原料质量比3∶1,焙烧温度450℃,燃烧时间40 min。26.1%Ni O/γ-Al2O3催化剂表现出较好的催化性能,在230℃和常压条件下,CO转化率和CH4选择性分别达99.5%和98.3%。26.1%Ni O-2.6%La2O3/γ-Al2O3催化剂在(230~700)℃经过多次升降反应温度和1 460 h的长周期稳定性测试,表现出较好的稳定性和耐热冲击性能。     

氧化还原法制备纳米镍粉研究

以氨水、Ni(NO3)2·6H2O为原料,在氧化还原体系下制备纳米镍粉末。讨论了表面活性剂、加料顺序、干燥方式以及煅烧温度等因素对纳米镍制备的影响;用X射线衍射、透射电子显微镜等对样品的成分、晶体结构、粒度及其分布进行了分析。结果表明:制得的纳米金属镍粉纯度高,粒径分布窄,平均粒径为35nm,粒径范围在30～40nm。     

固体碱催化大豆油制备生物柴油

以Na2Si O3·9H2O为原料制备固体碱催化剂,大豆油和甲醇酯交换反应为模型,优化固体碱焙烧条件。再以最优条件制备的Na2Si O3·9H2O固体碱催化剂优化大豆油和甲醇酯交换工艺。结果表明:硅酸钠固体碱最佳制备条件为煅烧温度400℃、煅烧时间1 h。大豆油和甲醇酯交换反应优化工艺为:反应温度65℃、醇油摩尔比6∶1、反应时间2 h。     

二水草酸镍在氩气中的热分解过程

通过TG-DSC、SEM和激光粒度分析仪对二水草酸镍在氩气中热分解过程进行分析,研究结果表明:二水草酸镍在氩气中的热分解过程经历了2个阶段,首先,200—300℃时二水草酸镍失去结晶水;其次,325—425℃时N iC2O4被热分解为金属镍粉。与此同时,二水草酸镍在氩气中热分解制备金属镍粉过程中,在254.4—407.5℃时,二水草酸镍在氩气中热分解产物的粒径变化最大;407.5—450.0℃时,二水草酸镍在氩气中热分解产物的粒径变化次之。因此,为了制备出超细的金属镍粉,可以分段性地控制二水草酸镍在氩气中的热分解条件。     

戒酒硫合成工艺改进研究

以二乙胺、二硫化碳、双氧水为原料,在硫酸的中和作用下合成戒酒硫,研究了各反应条件的影响。较佳工艺条件是:第一步,原料配比n(CS2):n(C4H11N)=1∶1,反应温度:90℃,反应时间:2 h;第二步氧化,滴加H2SO4和H2O2,物料配比n(H2SO4)∶n(H2O2)∶n(C4H11N)=1.2∶1.5∶1,反应温度:≤16℃,反应时间:12 h,得率为85%。