雷尼鎳的制備方法及中間體生產(chǎn)方式 | | 旗凱
告訴你雷尼鎳的制備辦法及應(yīng)用。雷尼鎳又譯蘭尼鎳,是一種由帶有多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金的細(xì)小晶粒組成的固態(tài)異相催化劑,它最早由美國(guó)工程師莫里·雷尼在植物油的氫化過(guò)程中,作為催化劑而使用。1其制備過(guò)程是把鎳鋁合金用濃氫氧化鈉溶液處理,在這一過(guò)程中,大局部的鋁會(huì)和氫氧化鈉反應(yīng)而溶解掉,留下了很干燥的活化后的雷尼鎳.多大小不一的微孔。
雷尼鎳的制備辦法
商業(yè)上,生產(chǎn)雷尼鎳所需的鎳鋁合金是通過(guò)在熔爐中將具有催化活性的金屬(鎳,鐵或者銅)和鋁熔合,得到的熔體進(jìn)行淬火冷卻,然后粉碎成為平均的細(xì)顆粒。在合金組分的設(shè)計(jì)上,要考慮兩個(gè)因素。一是合金中鎳鋁的組成比例,隨著鎳鋁比例的變化,在淬火過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不同的鎳/鋁相,他們有著不同的浸出性能,這可能會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品有著截然不同的多孔結(jié)構(gòu)。通常采用相等質(zhì)量的鎳和鋁進(jìn)行熔合。二是加入第三種金屬的比例。在淬火過(guò)程中,有時(shí)會(huì)加入少量的第三種金屬,如鋅,鉻。它們的加入扭轉(zhuǎn)了合金的組成和相圖,導(dǎo)致了不同的浸出性能,從而帶來(lái)了更高的催化活性,所以被稱為“促進(jìn)劑” 。
雷尼鎳的應(yīng)用
對(duì)氫氣的強(qiáng)吸附性,高催化活性和熱穩(wěn)定性使得雷尼鎳被寬泛用于很多工業(yè)過(guò)程和有機(jī)合成反應(yīng)中。除此之外,雷尼鎳基本不溶于除無(wú)機(jī)酸之外的實(shí)驗(yàn)室溶劑,同時(shí)又具有較高的密度(和鎳類似,6-7g/cm3),這都有利于反應(yīng)之后從混合液中分離催化劑。
氫化反應(yīng) 雷尼鎳主要用于不飽和化合物,如烯烴,炔烴,腈,二烯烴,芳香烴,含羰基的物質(zhì),乃至具有不飽和鍵的高分子的氫化反應(yīng)。使用雷尼鎳進(jìn)行氫化有時(shí)甚至不需要特意加入氫化,僅憑活化后的雷尼鎳中吸附的大量氫氣即可完成反應(yīng)。反應(yīng)后得到的是順位氫化產(chǎn)物。另外,雷尼鎳也能夠用于雜原子-雜原子鍵的還原。
在這個(gè)反應(yīng)中苯被加氫還原為環(huán)己烷。由于芳香族化合物的特殊穩(wěn)定性,直接氫化還原很艱難。但是使用雷尼鎳能夠加快反應(yīng)速度。其他非均相催化劑,如鉑族元素組成的催化劑,能夠達(dá)到類似的效果,但生產(chǎn)費(fèi)用昂貴。還原之后得到的環(huán)己烷能夠被氧化成己二酸,己二酸作為原料用于工業(yè)生產(chǎn)聚酰胺如尼龍等。
脫硫 除了作為催化劑加氫,雷尼鎳還將充當(dāng)試劑參與有機(jī)含硫化合物如硫縮酮的脫硫生成烴類的反應(yīng)。
生成的硫化亞鎳將沉淀下來(lái),通過(guò)蒸餾,能夠與易揮發(fā)的乙烷很容易分離。雷尼鎳還用于噻吩脫硫同時(shí)氫化生成飽和化合物。但這一類反應(yīng)的機(jī)理至今還未有明確解釋。