162281. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy aktivítású fém-váz katalizátorok előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1971.11.26. (MA-2199) Közzététel napja: 1972. VIII. 28. Megjelent: 1974. IX. 13. 162281 Nemzetközi osztályozás: BOlj 11/00 Feltalálóik): dr. Csűrös Zoltán akadémikus, 20%, dr. Petró József egy .docens, 80%, Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia, Budapest. Eljárás nagy aktivitású fém-váz katalizátorok előállítására 1 A találmány tárgya eljárás nagy aktivitású váz-fém katalizátorok előállítására, az ötvözetet a szokásos lúgos kioldás előtt olyan mennyiségű lug oldattal, illetve vizzel bontva meg, ami ezen művelet közben massza-szerű "konzisztenciát biztosít. 5 A váz-fém (vagy más néven Raney-féiri) katalizátorok olyan ötvözetekből készülnek, amelyek katalitikusan aktív fémet vagy fémeket (pl. Ni, Co, Fe. Cu. Pd. stb.) és könnyen kioldható, katalitikusan inaktív komponenst vagy komponenseket (pl. Al, Si, Mg, Zn) tartalmaznak. Az ötvözetben io -a katalitikusan aktív fém „oldott", azaz finom eloszlású. Az ötvözetből az inaktív» komponenst olyan oldószerrel (általában vizes lúggal) oldják ki, ami az aktív fémet nem támadja meg, s ez finom szemcséjű katalizátorként marad vissza. Az így készült katalizátorok aktivitása nagyobb, mint 15 ha pl. a megfelelő fém-oxidból redukcióval állítják elő. Nagy aktivitásuk magyarázza fontosságukat és széleskörű elterjedtségüket. Váz-fém katalizátorokat Raney szabadalmaztatott először (Raney, M.: US Pat. 1 563 787 (1925); 1 628 191 (1927); 1 20 915 473(1933)). A kész ötvözetből, ami általában 50s% körüli aktív fémet és 50 s% körüli inaktív komponenst tartalmaz, utóbbit általában két lépésben oldják ki (Schröter, R.: Neuere Methoden der praparativen organischen Chemie, Verlag 25 Chemie GmbH, Berlin, 1943, 78 o.; Beregi L.: Magy Kémikusok Lapja j^, 234 (1954); Csűrös Z., Petró J. és Vörös J.: MTA Kém.Tud.Oszt.Közl.^433 (1957)); 1.) kezdeti kilúgozás, 2.) befejező kilúgozás. 30 A kezdeti kilúgozást általában úgy végzik, hogy az__ ötvözetet súlyára számított négyszeres mennyiségű 15-25 s%-os lúg oldatba adagolják (a heves hidrogén fejlődés és exoterm reakció miatt általában lassan), majd addig melegítik, míg a hidrogén fejlődés befejeződik. Az erre a 35 lépésre jellemző ötvözet •-• lug oldat és ötvözet - lug arányok 1 s-rész ötvözetre számítva, különböző irodalmi adatok (Katalysatoren nach Raney, Merkblatt, Degussa (1967/. 7.o.) alapján a következők: NaOh Oldat-ötvözet AI/NaOH oldat arány mólarány s%-os 13 12 1,9 18,6 4,5 1,1 20 4-5 1,0-1,2 25 4 1,3 • A kezdeti kilúgozás befejeztekor az oldatot de kántálják és általában a kezdeti, kilúgozásra használt mennyiségű ujabb friss lúggal melegítik a reakció elegyet és fejezik be a kilúgozást. Fenti lépések annyira általánosak és elfogadottak még ma is, hogy korszerű ipari - kereskedelmi prospektusokban is ilyen leírások találhatók (Die Wirksamkeit spezieller Raney-Nickel- Katalysatoren mit definierten Eigenschaften für chemische Reaktionen. Informationen, DODUCO (1967/. 2.o). Az adott ötvözetből készült katalizátor katalitikus sajátságait a fentebb leírt lúgos kioldás vagy kioldások körülményei döntően befolyásolják. Nikkel - aluminium ötvözet kioldásakor például az aluminiummal közösen alkotott kristályrendszer átrendeződik, ennek módja és mértéke a művelet idejével, hőfokával és a lug mennyiséggel változik (Wagner, H., Schwab, G. és Stolger, I.: Z.phys.Chem. B 27, 439 (1934)). Az ötvözet elbontásának módja tehát döntő a katalitikus sajátságokra. 162281