雷尼鎳(英語:Raney Nickel)又譯蘭尼鎳,是一種由帶有多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金的細小晶粒組成的固態(tài)異相催化劑,它最早由美國工程師莫里·雷尼(Murray Raney)在植物油的氫化過程中,作為催化劑而使用。其制備過程是把鎳鋁合金用濃氫氧化鈉溶液處理,在這一過程中,大部分的鋁會和氫氧化鈉反應而溶解掉,留下了很多大小不一的微孔。這樣雷尼鎳表面上是細小的灰色粉末,但從微觀角度上,粉末中的每個微小顆粒都是一個立體多孔結(jié)構(gòu),這種多孔結(jié)構(gòu)使得它的表面積大大增加,極大的表面積帶來的是很高的催化活性,這就使得雷尼鎳作為一種異相催化劑被廣泛用于有機合成和工業(yè)生產(chǎn)的氫化反應中。由于“雷尼”是格雷斯化學品公司(W. R. Grace and Company)的注冊商標,所以嚴格地說,僅有這個公司的戴維森化學部門(Grace Davison division)生產(chǎn)的產(chǎn)品才能稱作“蘭尼鎳”。而“金屬骨架催化劑”或者“海綿-金屬催化劑”被用于稱呼具有微孔結(jié)構(gòu),而物理和化學性質(zhì)類似于雷尼鎳的催化劑。
1897年法國化學家保羅·薩巴捷發(fā)現(xiàn)了痕量的鎳可以催化有機物氫化過程。隨后鎳被應用于很多有機物的氫化。1920年代起美國工程師莫里·雷尼開始致力于尋找更好的氫化催化劑。1924年他采用鎳/硅比例為1:1的混合物,經(jīng)過氫氧化鈉處理后,硅和氫氧化鈉反應掉,形成多孔結(jié)構(gòu)。雷尼發(fā)現(xiàn)這種催化劑對棉籽油氫化的催化活性是普通鎳的五倍。隨后雷尼使用鎳/鋁為1:1的合金來制造催化劑,發(fā)現(xiàn)得到的催化劑活性更高,并于1926年申請專利。直到今天,1:1的比例仍然是生產(chǎn)雷尼鎳所需的合金的首選比例。
物理化學特性:
雷尼鎳催化劑活化前為銀灰色無定型粉末(鎳鋁合金粉),具有中等程度的可燃性,有水存在的情況下部分活化并產(chǎn)生氫氣易結(jié)塊,長久暴露于空氣中易風化。鎳鋁合金粉活化后為灰黑色顆粒,附有活潑氫,極不穩(wěn)定,在空氣中氧化燃燒,須浸在水或乙醇中保存。它最早由美國工程師莫里·雷尼在植物油的氫化過程中,作為催化劑而使用。其制備過程是把鎳鋁合金用濃氫氧化鈉溶液處理,在這一過程中,大部分的鋁會和氫氧化鈉反應而溶解掉,留下了很多大小不一的微孔。這樣雷尼鎳表面上是細小的灰色粉末,但從微觀角度上,粉末中的每個微小顆粒都是一個立體多孔結(jié)構(gòu),這種多孔結(jié)構(gòu)使得它的表面積大大增加,極大的表面積帶來的是很高的催化活性,這就使得雷尼鎳作為一種異相催化劑被廣泛用于有機合成和工業(yè)生產(chǎn)的氫化反應中。由于“雷尼”是格雷斯化學品公司的注冊商標,所以嚴格地說,僅有這個公司的戴維森化學部門生產(chǎn)的產(chǎn)品才能稱作“蘭尼鎳”。而“金屬骨架催化劑”或者“海綿-金屬催化劑”被用于稱呼具有微孔結(jié)構(gòu),而物理和化學性質(zhì)類似于雷尼鎳的催化劑。
用途:
本產(chǎn)品主要應用于基本有機化工的催化加氫反應中??捎糜谟袡C物碳氫鍵的加氫,碳氮鍵的加氫,亞硝基化合物與硝基化合物的加氫;偶氮與氧化偶氮化合物、亞胺、胺與連氮二芐的加氫,還可以用于脫水反應、成環(huán)反應、縮合反應等。最典型的應用是葡萄糖加氫、脂肪腈類的加氫。在醫(yī)藥、染料、油脂、香料、合成纖維等領(lǐng)域有廣泛的應用。 例如:葡萄糖加氫生產(chǎn)山梨醇用于合成維生素C、樹脂表面活性劑等。苯酚催化加氫生產(chǎn)已二醇用于制備已二胺、油漆、涂料。已二腈加氫生產(chǎn)已二胺是聚酰胺纖維的重要單體。呋喃催化加氫生產(chǎn)四氫呋喃是良好的溶劑。脂肪酸氨化后加氫生產(chǎn)脂肪伯胺廣泛應用在有機化工生產(chǎn)中。苯胺加氫制備環(huán)已胺用于合成脫硫劑、腐蝕抑制劑、硫化促進劑、乳化劑、抗靜劑、殺菌劑等。
來源:試劑儀器網(wǎng)