草酸镍在催化领域的应用

2025-11-28

草酸镍多作为前驱体经煅烧等处理生成高活性镍基催化剂,也可直接负载于载体形成催化体系,凭借其易调控的特性,在有机合成、含能材料、能源化工等多个催化领域发挥重要作用,具体应用如下:

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  1. 有机合成催化

    • 邻二醇选择性氧化裂解:草酸镍经 60℃下合成针状晶体后,在马弗炉中 300 - 800℃煅烧 4 小时,可制得黑色氧化镍催化剂。该催化剂能在氧气作氧化剂的条件下,高效催化 1 - 苯基 - 1,2 - 乙二醇等邻二醇的 C - C 键选择性氧化断裂,生成苯甲醛、苯甲酸烷基酯等高价精细化学品。且在 140℃、0.3MPa 氧气压力等**条件下,反应效率高、副产物少,催化剂循环稳定性良好,还能替代昂贵的贵金属催化剂。

    • 二甘醇合成二甘醇胺:将草酸镍溶解于氨水形成改性溶液,再将催化剂载体浸渍其中,经过滤、烘干可制成负载草酸镍的分子筛催化剂。以此催化二甘醇通过气固相工艺合成二甘醇胺,二甘醇转化率超 99%,二甘醇胺选择性达 98% 以上。若制备催化剂时掺杂钒,还能让催化剂连续运行 1200h 后仍保持良好催化性能。


  2. 含能材料热分解催化:二水合草酸镍对太根药的热分解有显著催化作用。将其与太根药按 49:1 的质量比混合后,能有效促进太根药热分解进程,加快热分解气体产物的生成,同时还会明显增加气体产物中甲醛的含量。这一特性可用于调节太根发射药的燃烧性能,提升其燃烧效率与气体生成猛度。

  3. 合金烧结辅助催化:在含镍锰铜阻尼合金的粉末冶金工艺中,草酸镍可作为镍元素供体发挥催化辅助作用。其热分解产生的微细镍元素熔点低,能在较低温度下熔合单质锰粉,减少热阻界面,提升烧结坯料的热导性和温度均匀性;分解时排出的水和二氧化碳气体,可避免压坯表面形成致密封闭层,利于低温排潮和高温阶段氢气进入还原氧化金属;且分解后的高能镍粉易与锰、铜等元素烧结扩散,促进液相形成,助力合金烧结成型。

  4. 其他催化反应:在石油化工领域,草酸镍衍生的镍基催化剂可用于烯烃加氢、芳香化及羰基还原等反应,还能作为重整催化剂助力高辛烷值汽油制备。此外,在特定反应体系中,草酸镍可参与环己烯相关反应,例如在四乙酸铅、硝酸钾等共同作用下,以 1,2 - 丙二醇等为溶剂,能使环己烯反应以 98.2% 的高收率得到特定过氧化物产物。


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