雷尼镍的制备
催化剂雷尼镍
雷尼镍 Applied Raney-Ni
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主要内容
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Raney-Ni的概况 Raney-Ni的制备方法 Raney-Ni的应用 Raney-Ni的发展
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它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢 化过程中，作为催化剂而使用。其制备过程 是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理，在这 一过程中，大部分的铝会和氢氧化钠反应而 溶解掉，留下了很多大小不一的微孔。这样 雷尼镍表面上是细小的灰色粉末，但从微观 角度上，粉末中的每个微小颗粒都是一个立 体多孔结构，这种多孔结构使得它的表面积 大大增加，极大的表面积带来的是很高的催 化活性，这就使得雷尼镍作为一种异相催化 剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反 应中。 3
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雷尼镍催化剂在目前石油冶炼中被广泛使用，我国 每年消耗1万吨左右。这种催化剂不仅在制造过程 中会带来环境污染，而且它所采用的釜式反应器， 反应效率低、分离困难。因此非晶态合金催化材料 一直是国内外研究的热点。20年前，两院院士闵恩 泽敏锐地把非晶态合金催化材料的研究作为石油化 工科学研究院导向性基础研究工作的重点。今天， “非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与 集成技术”的研制成功，使世界石油冶炼工业翻开 了新的一页。
主要应用：于基本有机化工的催化加氢反应中。 可用于有机物碳氢键的加氢，碳氮键的加氢， 亚硝基化合物与硝基化合物的加氢；偶氮与氧 化偶氮化合物、亚胺、胺与连氮二苄的加氢， 还可以用于脱水反应、成环反应、缩合反应等。 最典型的应用是葡萄糖加氢、脂肪腈类的加氢。 在医药、染料、油脂、香料、合成纤维等领域 有广泛的应用。 例如：葡萄糖加氢生产山梨醇用于合成维生素 C、树脂表面活性剂等。
雷尼镍催化剂活化前为银灰色无定型粉末(镍铝合 金粉)，具有中等程度的可燃性，有水存在的情况 下部分活化并产生氢气易结块，长久暴露于空气中 易风化。镍铝合金粉活化后为灰黑色颗粒，附有活 泼氢，极不稳定，在空气中氧化燃烧，须浸在水或 乙醇中保存。
Raney的制取方法
雷尼镍（Raney)是一种应用范围广泛的催化剂，差不多对所有能进行氢化和氢解的官能团都起作用。
对烯烃或芳环的氢化相当有效，能顺利地氢解碳--硫键(脱硫作用)；但对酰胺、酯的氢解效果不佳。
它的主要特点是在中性或碱性溶液中，能发挥很好的催化作用，尤其是在碱性条件下，催化作用更好。
因此在氢化时常加入少量的碱性物质，例如三乙胺、氢氧化钠和氢氧化锂等，均能明显提高活性(硝基化合物除外)。
如还原羰基化合物时，加入少量的碱，吸氢速度可以增加3～4倍。
与其它贵金属催化剂例如氧化铂、钯／炭等相比，其氢化温度和压力较高，但价格要便宜的多。
而且来源方便，制备简便。
卤素(尤其是碘)，含磷、硫、砷或铋的化合物及含硅、锗、锡或铅的有机金属化合物在不同程度上可使拉尼镍中毒。
在压力下，有水蒸气存在时，拉尼镍会很快失活，使用时应予注意。
拉尼镍活性降低的主要原因是①失去氢；②催化剂表面层组成改变，⑧由于生成结晶而使催化剂表面积减少，④中毒。
镍一硅合金由于较硬，粉碎和溶解都较难，所以使用不普遍。
通常，镍一铝合金是制备各种类型拉尼镍的基本原料。
含镍一般在30～50％之间，其余为铝。
使用上述组成的镍一铝合金，均能制得具有一定活性的拉尼镍，可根据需要加以选择。
最常用的镍—铝合金是镍铝各占50﹪的微细颗粒体。
其制备过程如下。
在氧化铝或石棉坩埚内，按比例先把纯铝放入坩埚，在电炉上熔融。
待温度达到 1000℃左右时，加入纯镍粉。
这时由于有熔化热产生，使温度升到 1200～1300℃。
用石墨棒不断搅动，保温 20～30分钟。
然后倒入大容器中，缓缓冷却以保证合金具有规则的晶格结构。
若冷的太快、合金会产生很大的应力，使晶格不完整。
该合金质脆，易于粉碎，故制成200目以下的小颗粒。
按上法制备的镍—铝合金是专为制备拉尼镍用的，市场已有成品销售，该合金装入封闭容器中，可长期保存。
拉尼镍的催化活性取决于不同的镍—铝合金及不同的加合金的方法，所用碱的浓度，溶化时间，反应温度及洗涤条件等。
[指南]雷尼镍的制备
![[指南]雷尼镍的制备](https://img.taocdn.com/s3/m/5b6fcfaa970590c69ec3d5bbfd0a79563c1ed408.png)
3．w—6型拉尼镍于50℃，用20％氢氧化钠溶液处理镍—铝合金，反应20一30分钟，在氢气存在下，对拉尼镍进行洗涤，水洗后再用乙醇处理。
该催化剂对双键、三键、醛、酮、肟、硝基、苯环及吡啶等基团具有很高的催化活性。
在低温下使用，具有很好的选择性，并比w—4更活泼。
w—6在低压、温度低于100℃的条件下反应，效果最好。
w—6型拉尼镍的用量一般占底物的5％以下，超过此量，反应变得猛烈。
如在125℃，使用过量的催化剂，压力会由3．43MPa猛增至68．9MPa。
即使立即放氢降压，压力仍可达数十兆帕，这会产生严重后果。
因此要特别注意，使用w—6等高活性的拉尼镍时，其用量不得任意增加，特别是在高压(5．88MPa以上)的情况下，应特别慎重。
制法在配有温度计和不锈钢搅拌器的2L锥形瓶中放进600m1蒸馏水和160 g氢氧化钠，迅速搅拌这个溶液，并让它在装有溢流虹吸管的冰浴中冷却到50℃。
然后在25—30分钟之内将125g镍一铝合金粉末分批地加入。
用控制镍一铝合金的加入速度和向冰浴中加冰的办法保持温度在50+-2℃。
待所有的合金加完后，在该温度下再缓缓搅拌50分钟，使悬浮的镍一铝合金粉完全消化。
这往往需要移去冰浴、换上热水浴，以保持温度恒定，此后用蒸馏水滗洗催化剂三次，每次用1L水。
滗洗后立即转移到洗涤装置中进行洗涤。
该装置的构造及操作如下。
用直径5．1cm、长38cm、在离顶部6cm处接有带支管的玻璃大试管(3)，作洗涤催化剂的容器。
试管用橡皮塞紧紧地塞住、使其足以承受49kPa的气体压力。
塞子有三个孔，通过它们插入直径10mm的玻璃管，直伸到试管底部，用以通入蒸馏水；用以平衡气体压力的“T”形管和一个紧密配合的铜衬套管,穿过套管装有一个不锈钢轴搅拌器(4)(也可以装有用注射器改制的搅拌器)，轴直径为6．4mm，并伸到试管底部。
一个容量为5L的蒸馏水储水器(2)，在瓶的侧面靠底部有一出水口，该瓶为贮备蒸馏水用，这样的装置对使水由瓶中通过开关源源不断地流入试管(3)的底部。
雷尼镍催化剂使用方法和注意事项
雷尼镍催化剂使用方法和注意事项雷尼镍催化剂是一种常用的催化剂，广泛应用于有机合成和医药化学领域。
在使用雷尼镍催化剂时，我们需遵循一些方法和注意事项，以确保催化反应的有效性和安全性。
本文将介绍雷尼镍催化剂的使用方法和需要注意的事项。
一、催化剂的制备在使用雷尼镍催化剂之前，我们需要制备催化剂。
雷尼镍是一种稳定的粉末状物质，在制备催化剂时，我们通常将其与某种基质（如活性炭或硅胶）混合，并通过退火等方法将其固定在基质上。
制备完成后，催化剂可以储存在干燥的密封容器中，以保持其活性。
二、催化反应条件的选择在进行催化反应时，我们需要选择适当的催化反应条件，以确保催化剂的活性和选择性。
催化反应的条件包括温度、压力、溶剂选择等。
根据具体的反应类型和底物特性，我们可以进行必要的优化，以获得最佳的反应结果。
三、催化剂的添加和废弃物的处理在使用雷尼镍催化剂时，我们需小心添加催化剂。
催化剂通常以浆状物形式存在，可以通过悬浮于反应体系或以其他适当方式添加到反应溶液中。
在添加催化剂时，应确保操作安全，并避免与空气中的氧气或其他气体接触。
完成催化反应后，我们需要妥善处理废弃物。
由于雷尼镍催化剂可能存在毒性，我们应遵循相关法规，将废弃物进行妥善处理。
废弃物可以通过封存、中和或以其他安全方式进行处理，以减少对环境的影响。
四、催化剂的稳定性和再利用雷尼镍催化剂具有一定的稳定性，但在长时间使用后可能会发生活性降低的情况。
在催化反应过程中，我们需定期检查催化剂的活性，并根据需要进行催化剂的补充或替换。
为了提高催化剂的经济性和可持续性，我们可以尝试催化剂的再利用。
在催化反应结束后，我们可以通过合适的方法（如沉淀、过滤等）将催化剂与废液分离，然后对催化剂进行再生处理，以继续使用。
五、安全与环保在使用雷尼镍催化剂时，我们必须始终注意安全和环保问题。
催化剂可能对人体有害，应避免直接接触皮肤、吸入或误食。
使用过程中，我们应佩戴适当的个人防护装备，如实验手套、防护眼镜等。
雷尼镍 Raney Ni
雷尼镍Raney Ni雷尼镍（英语：Raney Nickel）又译兰尼镍，是一种由带有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂，它最早由美国工程师莫里·雷尼（Murray Raney）在植物油的氢化过程中，作为催化剂而使用。
[1]其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理，在这一过程中，大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉，留下了很多大小不一的微孔。
这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末，但从微观角度上，粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构，这种多孔结构使得它的表面积大大增加，极大的表面积带来的是很高的催化活性，这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。
由于“雷尼”是格雷斯化学品公司（W. R. Grace and Company）的注册商标，所以严格地说，仅有这个公司的戴维森化学部门（Grace Davison division）生产的产品才能称作“兰尼镍”。
而“金属骨架催化剂”[2]或者“海绵-金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构，而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂。
历史1897年法国化学家保罗·萨巴捷发现了痕量的镍可以催化有机物氢化过程。
[3]随后镍被应用于很多有机物的氢化。
1920年代起美国工程师莫里·雷尼开始致力于寻找更好的氢化催化剂。
1924年他采用镍/硅比例为1:1的混合物，经过氢氧化钠处理后，硅和氢氧化钠反应掉，形成多孔结构。
雷尼发现这种催化剂对棉籽油氢化的催化活性是普通镍的五倍。
[4]随后雷尼使用镍/铝为1：1的合金来制造催化剂，发现得到的催化剂活性更高，并于1926年申请专利。
[5]直到今天，1：1的比例仍然是生产雷尼镍所需的合金的首选比例。
制备[编辑] 合金制备商业上，生产雷尼镍所需的镍铝合金是通过在熔炉中将具有催化活性的金属（镍，铁或者铜）和铝熔合，得到的熔体进行淬火冷却，然后粉碎成为均匀的细颗粒。
[6]在合金组分的设计上，要考虑两个因素。
雷尼镍催化剂产品生产工艺
雷尼镍催化剂产品生产工艺及技术发展第一节质量指标情况物理化学特性：雷尼镍催化剂活化前为银灰色无定型粉末(镍铝合金粉)，具有中等程度的可燃性，有水存在的情况下部分活化并产生氢气易结块，长久暴露于空气中易风化。
镍铝合金粉活化后为灰黑色颗粒，附有活泼氢，极不稳定，在空气中氧化燃烧，须浸在水或乙醇中保存。
它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢化过程中，作为催化剂而使用。
其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理，在这一过程中，大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉，留下了很多大小不一的微孔。
这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末，但从微观角度上，粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构，这种多孔结构使得它的表面积大大增加，极大的表面积带来的是很高的催化活性，这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。
由于“雷尼”是格雷斯化学品公司的注册商标，所以严格地说，仅有这个公司的戴维森化学部门生产的产品才能称作“雷尼镍”，国内除雷尼镍外，还可以称为骨架镍、海绵镍催化剂。
而“骨架金属催化剂”或者“海绵金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构，而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂，如雷尼铜、雷尼钴、雷尼铁。
用途：本产品主要应用于基本有机化工的催化加氢反应中。
可用于有机物碳碳键的加氢，碳氮键的加氢，亚硝基化合物与硝基化合物的加氢；偶氮与氧化偶氮化合物、亚胺、胺与连氮二苄的加氢，还可以用于脱氢反应等。
最典型的应用是葡萄糖加氢、脂肪腈类的加氢。
在医药、染料、油脂、香料、合成纤维等领域有广泛的应用。
例如：葡萄糖加氢生产山梨醇用于合成维生素C、树脂表面活性剂等。
苯酚催化加氢生产已二醇用于制备已二胺、油漆、涂料。
已二腈加氢生产已二胺是聚酰胺纤维的重要单体。
呋喃催化加氢生产四氢呋喃是良好的溶剂。
脂肪酸氨化后加氢生产脂肪伯胺广泛应用在有机化工生产中。
苯胺加氢制备环已胺用于合成脱硫剂、腐蚀抑制剂、硫化促进剂、乳化剂、抗静剂、杀菌剂等。
雷尼镍
前面提到过，合金中含有多种镍铝相，在浸出过程中，NiAl3和Ni2Al3相之中所含的铝首先被反应掉，而 NiAl相中含有的铝反应较慢，可以通过调整浸出时间保留，这就是为什么被称为“选择性浸出”。典型的活化雷 尼镍中镍占85%的质量，这意味这有2/3的原子是镍。剩余的NiAl相中的铝可以帮助保持这种多孔的结构，为催化 剂提供结构的稳定性和热的稳定性。
安全
雷尼镍包装雷尼镍包装，因为是可燃有害物质，包装盒内填充蛭石在雷尼镍制备过程中，使用的原料镍是一 种国际癌症研究机构（Internation Agency for Research on Cancer）认为的致癌物（2B组，欧盟第3类）和 致畸物，而吸入微细的氧化铝粒子会导致铝矾土尘肺症，因此制备雷尼镍一定要小心。在活化过程中，由于其表 面积在逐渐增大且不断吸附浸出反应所产生的氢气，使得活化后形成的雷尼镍具备中等易燃性，故雷尼镍参加的 反应应在惰性气体的环境中进行处理。活化之后，得到的催化剂要在室温下用蒸馏水清洗，为的是除去任何残余 的铝酸钠。去氧水是储存兰尼镍的首选，因为它可以防止兰尼镍的氧化，降低燃烧的危险。所以，通常供应的雷 尼镍是混于水中的50%的泥浆状物体，不要把其暴露于空气中。泥浆状物质装入试剂瓶中后放入包装箱，包装箱 中要填充化学性质稳定的蛭石再加以运输。
参加反应之后的雷尼镍仍然可能含有大量的氢气，不能随意丢弃。应在通风处销毁。雷尼镍燃烧时会产生有 害气体，因此，建议在销毁雷尼镍和扑救雷尼镍造成的火灾时使用防毒面具。此外，直接接触雷尼镍可能会导致 呼吸道发炎，也可以引起眼睛和皮肤刺激性的损害。吸入会导致鼻腔和肺部的纤维化。摄入则会导致惊厥和肠道 疾病。长期接触可能导致肺炎和其他标志致敏镍样皮疹，即镍痒。
雷尼镍
雷尼镍雷尼镍（英语：Raney Nickel）又译兰尼镍，是一种由带有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂，它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢化过程中，作为催化剂而使用。
[1]其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理，在这一过程中，大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉，留下了很多大小不一的微孔。
这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末，但从微观角度上，粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构，这种多孔结构使得它的表面积大大增加，极大的表面积带来的是很高的催化活性，这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。
由于“雷尼”是格雷斯化学品公司的注册商标，所以严格地说，仅有这个公司的戴维森化学部门生产的产品才能称作“兰尼镍”。
而“金属骨架催化剂”[2]或者“海绵-金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构，而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂。
历史1897年法国化学家保罗·萨巴捷发现了痕量的镍可以催化有机物氢化过程。
[3]随后镍被应用于很多有机物的氢化。
1920年代起美国工程师莫里·雷尼开始致力于寻找更好的氢化催化剂。
1924年他采用镍/硅比例为1:1的混合物，经过氢氧化钠处理后，硅和氢氧化钠反应掉，形成多孔结构。
雷尼发现这种催化剂对棉籽油氢化的催化活性是普通镍的五倍。
[4]随后雷尼使用镍/铝为1：1的合金来制造催化剂，发现得到的催化剂活性更高，并于1926年申请专利。
[5]直到今天，1：1的比例仍然是生产雷尼镍所需的合金的首选比例。
制备商业上，生产雷尼镍所需的镍铝合金是通过在熔炉中将具有催化活性的金属（镍，铁或者铜）和铝熔合，得到的熔体进行淬火冷却，然后粉碎成为均匀的细颗粒。
[6]在合金组分的设计上，要考虑两个因素。
一是合金中镍铝的组成比例，随着镍铝比例的变化，在淬火过程中会产生不同的镍/铝相，他们有着不同的浸出性能，这可能会导致最终产品有着截然不同的多孔结构。
一种雷尼镍催化剂的制备方法[发明专利]
![一种雷尼镍催化剂的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2296b6da31126edb6e1a1083.png)
专利名称：一种雷尼镍催化剂的制备方法专利类型：发明专利
发明人：刘金廷,李平,赵文杰,于浩
申请号：CN200810051416.0
申请日：20081112
公开号：CN101402046A
公开日：
20090408
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种雷尼镍催化剂的制备方法。
该法包括在氢氧化钠固体和铝镍合金的存在下，用蒸馏水对该固体混合物进行浸取，之后再在40～65℃下反应0.5～1小时，后除去上层的碱液，在氢气氛围内用蒸馏水洗至中性，制得雷尼镍催化剂。
制得的雷尼镍催化剂的比表面积在80～220m/g，有很高的活性，甚至比传统型催化剂的活性还要高出3～4倍，并且比传统催化剂相比节约了催化剂的制备时间，由于该催化剂中还含有一定的铝金属，为进一步再生该催化剂创造了条件。
并扩大了该催化剂的应用范围。
尤其是对呋喃加氢制备四氢呋喃的反应中，呋喃转化率为45～100％，四氢呋喃的选择性为70～100％。
申请人：长春工业大学
地址：130012 吉林省长春市延安大路17号
国籍：CN
代理机构：长春科宇专利代理有限责任公司
代理人：马守忠
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RaneyNi催化剂的制备
文章编号： （!""# ） &""/,#&0# "$,""!&,"!
陈
江&
沈德隆 &
章海燕 ! （&、 浙江工业大学化工学院 浙江省机电设计研究院有限公司 !、
杭州 杭州
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摘
要
由于其具有的高活性及高选择 ’()*+,-. 催化剂是一种十分重要的骨架型催化剂， 雷尼镍 催化剂 制备方法 故应保存在适当的 ,-./0&12 是一种易燃的催化剂， 溶剂中。
$&.%% 固相分离浸取法
通常骨架镍的制备是将镍铝合金加到大量碱 溶液中， 使铝从合金中溶解出来。这是一个放热过 程， 同时伴随大量氢气溢出并形成气泡。在加入合 金并形成气泡之后，进行二次浸出或多次浸出， 这 过程需 (&"3E 。合金粉末加到碱液是一个消耗时间 并麻烦的工艺过程。此外， 第一批加入的合金在碱 液中停留的时间远远大于最后一批的停留时间， 因 而可能会得到不均匀的产品。 "#%) 年发明的固相分 离浸取法是对传统雷尼镍催化剂制备方法最近的 一次突破。原理是向固体 1-:; 与合金粉的混合物
的展开方法与 <GO2.P 的 Q 系列雷尼镍所采用的展 开方法较为相似。
研究表明合金粒度和温度对展开速度有较大 的影响， 温度越高， 展开速度越快； 粒度的增大， 溶 解速度则减小。 ,BDEF6G-70 等人通过实验， 得出一 个展开模型： =FAHI@"&I9J!=FA!K"9L 其中 K 为展开时间 （单位为秒） ， ! 为常数， " 为速率参 I 为已展开部分， 数 （单位为 "@ 秒） ， 展开活化能为 48B8MN@?F= 。
雷尼镍化学式
雷尼镍化学式1. 雷尼镍的概述雷尼镍，又称Raney镍，是一种具有特殊结构和性质的催化剂。
它由镍铝合金制备而成，具有高度的活性和选择性，在有机合成、氢化反应等领域有着广泛的应用。
2. 雷尼镍的制备方法雷尼镍的制备方法主要有两种：铝的溶解法和铝的脱除法。
2.1 铝的溶解法铝的溶解法是最常用的制备雷尼镍的方法之一。
具体步骤如下：1.将镍和铝以一定比例混合，并加入适量的碱性溶液，如氢氧化钠溶液。
2.在搅拌的条件下，将混合物加热至一定温度，通常为80-100摄氏度。
3.铝在碱性溶液中溶解，生成铝氢氧化物溶液，同时镍被铝氢氧化物覆盖。
4.继续加热，使铝氢氧化物分解，释放出氢气，同时还原镍，形成雷尼镍。
2.2 铝的脱除法铝的脱除法是另一种制备雷尼镍的方法。
具体步骤如下：1.将镍和铝以一定比例混合，并加入适量的稀硫酸溶液。
2.在搅拌的条件下，将混合物加热至一定温度，通常为80-100摄氏度。
3.硫酸与铝反应生成硫酸铝，同时镍被铝氢氧化物覆盖。
4.继续加热，使硫酸铝分解，释放出硫酸氢气，同时还原镍，形成雷尼镍。
3. 雷尼镍的化学式雷尼镍的化学式为Ni-Al，表示镍和铝的比例。
雷尼镍的结构中，镍和铝以一定的比例混合在一起，形成了一种多孔的金属结构。
4. 雷尼镍的应用雷尼镍由于其高度的活性和选择性，被广泛应用于有机合成、氢化反应等领域。
4.1 有机合成雷尼镍催化剂在有机合成中起到了重要的作用。
它可以催化烯烃的氢化反应、醛和酮的加氢还原反应等。
由于其活性高、催化效果好，使得有机合成反应可以在较温和的条件下进行，从而提高了反应的效率和产率。
4.2 氢化反应雷尼镍催化剂在氢化反应中也有广泛的应用。
它可以催化烯烃、芳香化合物等的氢化反应，将不饱和化合物转化为饱和化合物。
这种氢化反应在石油化工、制药等领域具有重要的意义。
5. 雷尼镍的特点雷尼镍具有以下几个特点：•高度的活性：雷尼镍催化剂具有高度的活性，可以在较温和的条件下催化反应，提高反应效率和产率。
雷尼镍催化剂工艺
雷尼镍催化剂产品生产工艺及技术趋势第一节质量指标情况物理化学特性：雷尼镍催化剂活化前为银灰色无定型粉末(镍铝合金粉)，具有中等程度的可燃性，有水存在的情况下部分活化并产生氢气易结块，长久暴露于空气中易风化。
镍铝合金粉活化后为灰黑色颗粒，附有活泼氢，极不稳定，在空气中氧化燃烧，须浸在水或乙醇中保存。
它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢化过程中，作为催化剂而使用。
其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理，在这一过程中，大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉，留下了很多大小不一的微孔。
这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末，但从微观角度上，粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构，这种多孔结构使得它的表面积大大增加，极大的表面积带来的是很高的催化活性，这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。
由于“雷尼”是格雷斯化学品公司的注册商标，所以严格地说，仅有这个公司的戴维森化学部门生产的产品才能称作“兰尼镍”。
而“金属骨架催化剂”或者“海绵-金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构，而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂。
用途：本产品主要应用于基本有机化工的催化加氢反应中。
可用于有机物碳氢键的加氢，碳氮键的加氢，亚硝基化合物与硝基化合物的加氢；偶氮与氧化偶氮化合物、亚胺、胺与连氮二苄的加氢，还可以用于脱水反应、成环反应、缩合反应等。
最典型的应用是葡萄糖加氢、脂肪腈类的加氢。
在医药、染料、油脂、香料、合成纤维等领域有广泛的应用。
例如：葡萄糖加氢生产山梨醇用于合成维生素C、树脂表面活性剂等。
苯酚催化加氢生产已二醇用于制备已二胺、油漆、涂料。
已二腈加氢生产已二胺是聚酰胺纤维的重要单体。
呋喃催化加氢生产四氢呋喃是良好的溶剂。
脂肪酸氨化后加氢生产脂肪伯胺广泛应用在有机化工生产中。
苯胺加氢制备环已胺用于合成脱硫剂、腐蚀抑制剂、硫化促进剂、乳化剂、抗静剂、杀菌剂等。
图表雷尼镍催化剂RTH—211、RTH—311、RTH—411系列(QB/TH08-1997)*备注：活性测定采用丙酮常压加氢法图表催化剂RTH—311系列应用情况资料来源：相关资料整理图表雷尼镍催化剂RTH—411系列应用情况资料来源：相关资料整理图表雷尼镍催化剂RTH—511、RTH—611、RTH—711、RTH—811系列资料来源：相关资料整理图表雷尼镍催化剂RTH—511、RTH—611、RTH—711、RTH—811系列应用情况资料来源：相关资料整理第二节国外主要生产工艺1897年法国化学家保罗·萨巴捷发现了痕量的镍可以催化有机物氢化过程。
雷尼镍的制备原理
雷尼镍的制备原理
雷尼镍是一种纯度很高的镍粉，它通常用于合金制备、电池制造、电镀等应用。
雷尼镍的制备通常采用化学还原法，以下是其制备原理的基本步骤：
1. 原料准备：将含镍的化合物作为原料，常见的镍源包括氯化镍、硫酸镍、镍盐等。
2. 溶解：将镍化合物溶解于适当的溶剂中，通常使用的溶剂包括水、酸性溶液等。
3. 还原：将溶解的镍化合物还原成金属镍。
常见的还原剂有氢气、亚硫酸钠等。
还原过程中，还可能需要控制温度、pH值等条件。
4. 沉淀：通过调节反应条件，使得金属镍以固体形式沉淀下来。
沉淀通常需要离心、过滤等步骤。
5. 洗涤和干燥：将沉淀洗涤以去除杂质，然后将其干燥，以得到纯净的雷尼镍粉末。
需要注意的是，雷尼镍的制备过程可能因具体的工艺要求而有所不同。
在实际生产中，可能还涉及到其他步骤和工艺参数的调整，以获得满足特定要求的雷尼镍
产品。
雷尼镍催化剂产品生产工艺及技术趋势
雷尼镍催化剂产品⽣产⼯艺及技术趋势第⼀节质量指标情况物理化学特性：雷尼镍催化剂活化前为银灰⾊⽆定型粉末(镍铝合⾦粉)，具有中等程度的可燃性，有⽔存在的情况下部分活化并产⽣氢⽓易结块，长久暴露于空⽓中易风化。
镍铝合⾦粉活化后为灰⿊⾊颗粒，附有活泼氢，极不稳定，在空⽓中氧化燃烧，须浸在⽔或⼄醇中保存。
它最早由美国⼯程师莫⾥·雷尼在植物油的氢化过程中，作为催化剂⽽使⽤。
其制备过程是把镍铝合⾦⽤浓氢氧化钠溶液处理，在这⼀过程中，⼤部分的铝会和氢氧化钠反应⽽溶解掉，留下了很多⼤⼩不⼀的微孔。
这样雷尼镍表⾯上是细⼩的灰⾊粉末，但从微观⾓度上，粉末中的每个微⼩颗粒都是⼀个⽴体多孔结构，这种多孔结构使得它的表⾯积⼤⼤增加，极⼤的表⾯积带来的是很⾼的催化活性，这就使得雷尼镍作为⼀种异相催化剂被⼴泛⽤于有机合成和⼯业⽣产的氢化反应中。
由于“雷尼”是格雷斯化学品公司的注册商标，所以严格地说，仅有这个公司的戴维森化学部门⽣产的产品才能称作“兰尼镍”。
⽽“⾦属⾻架催化剂”或者“海绵-⾦属催化剂”被⽤于称呼具有微孔结构，⽽物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂。
⽤途：本产品主要应⽤于基本有机化⼯的催化加氢反应中。
可⽤于有机物碳氢键的加氢，碳氮键的加氢，亚硝基化合物与硝基化合物的加氢；偶氮与氧化偶氮化合物、亚胺、胺与连氮⼆苄的加氢，还可以⽤于脱⽔反应、成环反应、缩合反应等。
最典型的应⽤是葡萄糖加氢、脂肪腈类的加氢。
在医药、染料、油脂、⾹料、合成纤维等领域有⼴泛的应⽤。
例如：葡萄糖加氢⽣产⼭梨醇⽤于合成维⽣素C、树脂表⾯活性剂等。
苯酚催化加氢⽣产已⼆醇⽤于制备已⼆胺、油漆、涂料。
已⼆腈加氢⽣产已⼆胺是聚酰胺纤维的重要单体。
呋喃催化加氢⽣产四氢呋喃是良好的溶剂。
脂肪酸氨化后加氢⽣产脂肪伯胺⼴泛应⽤在有机化⼯⽣产中。
苯胺加氢制备环已胺⽤于合成脱硫剂、腐蚀抑制剂、硫化促进剂、乳化剂、抗静剂、杀菌剂等。
图表雷尼镍催化剂ZL—N211、ZL—N311、ZL—N411系列(QB/TH08-1997)*备注：活性测定采⽤丙酮常压加氢法图表催化剂ZL—N311系列应⽤情况资料来源：相关资料整理图表雷尼镍催化剂ZL—N411系列应⽤情况资料来源：相关资料整理图表雷尼催化剂ZL—G211（雷尼钴）、ZL—T511（雷尼铜）、ZL—T211（雷尼铁）系列资料来源：相关资料整理图表雷尼镍催化剂ZL—G211（雷尼钴）、ZL—T511（雷尼铜）、ZL—T211（雷尼铁）系列应⽤情况资料来源：相关资料整理第⼆节国外主要⽣产⼯艺1897年法国化学家保罗·萨巴捷发现了痕量的镍可以催化有机物氢化过程。
雷尼镍催化剂
摘要本文主要叙述雷尼镍催化剂的制备、性能、应用、安全和发展。
重点是催化剂的制备和工业上的应用。
雷尼镍(Raney-Ni) 是一种历史悠久、应用广泛的催化剂, 近几十年来, 在Raney-Ni制备、表征和改性等方面的研究进展, 大大加深了对其物性和制备机理的了解。
Raney镍在大量的工业加工和在有机合成反应中使用，因为它在室温下的稳定性和较高的催化活性。
未来，雷尼镍还会有更好的发展。
关键词：雷尼镍，制备，性能，应用，发展雷尼镍催化剂Wainwright MSIn Preparation of Solid Catalysts, Ertl G, Knözinger H, Weitkamp J (eds).Wiley-VCH: Weinheim, 1997: 28-42.引言：Raney镍是一种用于许多工业生产，由镍铝合金组成的细晶粒固体催化剂。
它是1962年美国工程师默里.雷尼（Murray Raney）[1]用作于工业生产中菜油加氢的一种代替催化剂。
现在Raney镍作为一种异构催化剂，在各种有机合成、加氢反应中被广泛应用。
Raney镍的制备，是用镍铝合金与氢氧化钠一起反应制得。
这种方法，就是所谓的“活化”，把大部分的铝溶解在合金以外。
这种多孔的结构拥有很大面积，能给予较高的催化活性。
一个典型的催化剂中镍大约占85 ％（质量分数），相应的是每两个原子镍就有一个原子铝与之构成催化剂。
铝有利于维护孔的结构，对催化剂整体有帮助。
由于Raney镍的一个注册商标是属于W.R.恩典公司(W. R. Grace and Company) ，那些产品在其商标注册期内只能称为“Raney镍”。
更通用的术语“骨架催化剂”或“海绵体金属催化剂”可能是用来指其物理和化学特性与Raney镍相似的催化剂。
1. 合金制备合金的工业化制备方法是通过熔化活性金属（镍催化剂是在这种情况下制得，但铁、铜等“骨架型”催化剂也可以用相同的方法制备）和铝在一个坩埚内淬火，由此产生熔体，然后把它粉碎成细粉[2]。
雷尼镍催化剂的制备原理
雷尼镍催化剂的制备原理雷尼镍催化剂是一种高度活性和选择性的催化剂，广泛应用于化学工艺中。
其制备原理主要包括硼氢化镍还原法、硝酸镍沉淀法、电沉积法和溶胶-凝胶法等。
硼氢化镍还原法是制备雷尼镍催化剂的常用方法。
具体步骤如下：首先将硝酸镍溶液加入含有大量氢氧化钠的氢氧化钠溶液中，生成氢氧化镍沉淀。
然后，将氢氧化镍沉淀与硼氢化钠和氢氧化钠混合，搅拌均匀后迅速加热。
在高温下，硼氢化钠还原生成的H2气体与氢氧化镍反应，生成氧化镍和金属镍。
最后，通过过滤、洗涤和干燥等步骤得到雷尼镍催化剂。
硝酸镍沉淀法是制备雷尼镍催化剂的另一种常用方法。
具体步骤如下：将硝酸镍溶液加入酒石酸铵溶液中，生成酒石酸铵镍沉淀。
然后，加入葡萄糖或甘氨酸等还原剂，将酒石酸铵镍沉淀还原为金属镍。
最后，通过过滤、洗涤和干燥等步骤得到雷尼镍催化剂。
电沉积法是一种通过电解沉积的方法制备雷尼镍催化剂。
具体步骤如下：将镍离子溶液作为阴极，通过外加电压使其在阴极上发生还原反应，生成金属镍沉积层。
通过调节电流密度、温度和电解液成分等条件，可以控制沉积层的结构和性质。
最后，将沉积层经过过滤、洗涤和干燥等步骤得到雷尼镍催化剂。
溶胶-凝胶法是一种通过溶胶和凝胶形成过程制备雷尼镍催化剂的方法。
具体步骤如下：首先，将适量的金属盐溶解在溶剂中，形成溶液。
然后，通过加热或加入碱液等方法，使溶液发生水解凝胶化反应，形成凝胶。
最后，将凝胶进行干燥和煅烧等处理得到雷尼镍催化剂。
这些制备方法中，硼氢化镍还原法和硝酸镍沉淀法简单、成本较低，适用于大规模生产；而电沉积法和溶胶-凝胶法可以控制催化剂的结构和性质，并具有较高的催化活性和选择性。
不同的制备方法对于不同的应用场景具有独特的优势和适用性。
雷尼镍乙酸还原氰基条件
雷尼镍乙酸还原氰基条件引言：雷尼镍乙酸（Raney Nickel）是一种重要的催化剂，广泛应用于有机合成中。
在有机合成中，雷尼镍乙酸常被用于还原氰基，以实现有机化合物的合成和转化。
本文将详细介绍雷尼镍乙酸还原氰基的条件和反应机理。
一、雷尼镍乙酸的制备雷尼镍乙酸的制备常采用电沉积法。
将镍板作为阳极，铂板作为阴极，置于盛有氢氧化钠溶液的电解池中，通过电流作用下，使镍板上的镍离子还原成纯镍金属，形成粉末状的雷尼镍。
然后将雷尼镍与乙酸混合，搅拌反应，得到雷尼镍乙酸。
二、雷尼镍乙酸还原氰基的条件1. 氰基的选择：雷尼镍乙酸主要适用于对氰基的还原反应。
氰基的结构特点决定了其可以被雷尼镍乙酸选择性地还原。
一般来说，对于含有活泼的氰基的有机化合物，如α,β-不饱和酯、酮、醛等，雷尼镍乙酸可以高效还原其氰基。
而对于稳定的氰基，如腈、酰胺等，则不适用于雷尼镍乙酸的还原条件。
2. 反应溶剂：在雷尼镍乙酸还原氰基的反应中，常采用乙酸作为溶剂。
乙酸既可以作为还原反应的媒介，也可以作为氰基的活化剂，提高反应效率。
3. 反应温度：雷尼镍乙酸还原氰基的反应温度一般在室温下进行，但对于某些需要较高反应温度的底物，如固体氰化物，反应温度可升至40-60摄氏度。
4. 反应时间：雷尼镍乙酸还原氰基的反应时间一般较短，常在几分钟到几小时之间。
但对于一些反应较慢的底物，反应时间可能需要延长。
三、雷尼镍乙酸还原氰基的反应机理雷尼镍乙酸还原氰基的反应机理主要涉及到雷尼镍表面的活化和氰基的还原。
雷尼镍表面具有丰富的镍原子，这些镍原子能够吸附和激活氰基。
氰基在吸附到雷尼镍表面后，经过还原反应，形成对应的有机产物。
四、应用实例以雷尼镍乙酸还原氰基的反应为基础，可以实现多种有机化合物的合成和转化。
例如，将α,β-不饱和酮或酯与雷尼镍乙酸反应，可以高效地还原其氰基，得到相应的醇或醛化合物。
此外，雷尼镍乙酸还可以用于还原其他含氰基的有机化合物，如酰亚胺、酰胺等。
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3．w—6型拉尼镍
于50℃，用20％氢氧化钠溶液处理镍—铝合金，反应20一30分钟，在氢气存在下，对拉尼镍进行洗涤，水洗后再用乙醇处理。
该催化剂对双键、三键、醛、酮、肟、硝基、苯环及吡啶等基团具有很高的催化活性。
在低温下使用，具有很好的选择性，并比w—4更活泼。
w—6在低压、温度低于100℃的条件下反应，效果最好。
w—6型拉尼镍的用量一般占底物的5％以下，超过此量，反应变得猛烈。
如在125℃，使用过量的催化剂，压力会由3．43MPa猛增至68．9MPa。
即使立即放氢降压，压力仍可达数十兆帕，这会产生严重后果。
因此要特别注意，使用w—6等高活性的拉尼镍时，其用量不得任意增加，特别是在高压(5．88MPa以上)的情况下，应特别慎重。
制法在配有温度计和不锈钢搅拌器的2L锥形瓶中放进600m1蒸馏水和160 g氢氧化钠，迅速搅拌这个溶液，并让它在装有溢流虹吸管的冰浴中冷却到50℃。
然后在25—30分钟之内将125g镍一铝合金粉末分批地加入。
用控制镍一铝合金的加入速度和向冰浴中加冰的办法保持温度在50+-2℃。
待所有的合金加完后，在该温度下再缓缓搅拌50分钟，使悬浮的镍一铝合金粉完全消化。
这往往需要移去冰浴、换上热水浴，以保持温度恒定，此后用蒸馏水滗洗催化剂三次，每次用1L水。
滗洗后立即转移到洗涤装置中进行洗涤。
该装置的构造及操作如下。
用直径5．1cm、长38cm、在离顶部6cm处接有带支管的玻璃大试管(3)，作洗涤催化剂的容器。
试管用橡皮塞紧紧地塞住、使其足以承受49kPa的气体压力。
塞子有三个孔，通过它们插入直径10mm的玻璃管，直伸到试管底部，用以通入蒸馏水；用以平衡气体压力的“T”形管和一个紧密配合的铜衬套管,穿过套管装有一个不锈钢轴搅拌器(4)(也可以装有用注射器改制的搅拌器)，轴直径为6．4mm，并伸到试管底部。
一个容量为5L的蒸馏水储水器(2)，在瓶的侧面靠底部有一出水口，该瓶为贮备蒸馏水用，这样的装置对使水由瓶中通过开关源源不断地流入试管(3)的底部。
试管(3)的支管用厚壁橡皮管与5L溢流瓶(5)相连，溢流瓶(5)的底侧也有一个出水口，洗涤水由试管(3)流到溢流瓶(5)，并通过开关将溢流水导入水槽流走。
把经第三次倾滗洗涤后的催化剂，立即转移到催化催洗涤容器(3)中，同时让洗涤容器(3)、储水器(2)和溢流瓶(5)几乎都充满蒸馏水，迅速把装置连接起来，从导管(7)引入49kPa压力的氢气，同时溢流瓶中的大部分水都通过出口(6)被排出，关闭出口，继续通入氢气直到储水器、洗涤管和溢流瓶里的水面处在约比外界大气压高49kPa时为止。
开动搅拌器使它的速度能让催化剂悬浮在18—20cm的高度。
让蒸馏水以大约每分钟250m1的速度从储水器流经悬浮的催化剂。
当储水器近乎放空而溢流瓶已充满的时候，同时打开排水答的活塞和蒸馏水进口活塞，使它们有相等的、能使溢流瓶故空而储水器充满的流速，且体系压力维持恒定。
大约15L水通过催化剂之后，停止搅拌和进水，放空解除压力，并拆卸装置，把上清液倾滗掉，然后用95％的乙醇把它转移别250ml离心瓶中。
再用95％乙醇把催化剂洗涤三次，每次用150m1，同时搅拌(不要振荡)，每加一次都进行离心。
以同样的方法再用无水乙醇处理三次。
如果希望得到高活性的催化剂，那么所有操作应尽快进行，从加合金开始到制备完成，全过程历需时间不应多于3小时，操作过程使用的橡皮管和胶塞均应用5％的氢氧化钠煮沸，并且用水漂洗除硫。
储化剂应保存在装满乙醇的瓶中，而且应立即贮存到冰箱中。
如果保存得当，其高活性可维持两周。
过了这个期限，活性会降低到与其它低活性拉尼镍相近似的程度。
按上述方法制得的储化剂含镍62g，铝为3~8g，体积约为75—80mL。
4．T—1型拉尼镍
于90℃，用10％的氢氧化钠溶解铝，反应1小时，经水洗、醇洗后制得。
制法在一个装有搅拌的1L三口瓶中，加入600m110％氢氧化钠水溶液，加热至90℃，搅拌下，分批小量加入40g镍—铝合金。
加入速度应使溶液温度维持在90一95℃之间，约20
一30分钟内加完。
再继续搅拌1小时。
静置，让镍沉下，滗去上清液，然后以滗析法，洗涤五次，每次用200m1。
再用乙醇倾洗五次，每次50m1。
在洗涤过程中，镍粉始终应为液体所覆盖，不可使催化剂与空气接触。
制备好的催化剂应保存在无水乙醇中，密闭、置于冰箱内，活性可维持三个月。
5．拉尼—漆原镍催化剂
拉尼一漆原镍(Reney—Urushbara Ni)是一种高活性碱性拉尼镍。
制法在5L以上的反应器中，加入50g含镍30一50％的镍铝合金和500ml蒸馏水，在不断搅拌下，加入固体的氢氧化钠(不需要冷却)。
在开始加入氢氧化钠时，约有0.5—1分钟诱导期(此时，不反应)，然后反应会变得非常激烈。
加入氢氧化钠的速度及数量以维持反应激烈沸腾而不溢出容器为度。
当加入氢氧化钠达80 g左右，继续加入而不再反应时，停止加碱。
静止10分钟，再于70℃的水浴上保温30分钟．海绵状镍沉于瓶底。
倾去上清液，在振摇下，用倾析法洗涤2—3次。
然后用氢化时所用的溶剂洗2—3次。
若氢化时所用溶剂与水不混溶，则可用适当的互溶剂如醇类洗涤。
这种催化剂最好现用现做，放置会导致活性降低。