雷尼镍
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3活化
• 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。
2.制备
合金制备商业上,生产 雷尼镍所需镍铝合金 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。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
非晶态雷尼镍催化剂
2.制备
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。通常采用相 等质量的镍和铝进行熔合。二是加入第三 种金属的比例。在淬火过程中,有时会加 入少量的第三种金属,如锌,铬。它们的 加入改变了合金的组成和相图,导致了不 同的浸出性能,从而带来了更高的催化活 性,所以被称为“促进剂” 。
尼镍简介
• 大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉, 留下了很干燥的活化后的雷尼镍.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.活化
• 浸出反应所用的氢氧化钠的浓度要比较 高,一般需达5摩尔/升,这样才能迅速将铝 转化为溶于水的铝酸钠(Na[Al(OH)4]), 而避免产生氢氧化铝沉淀。一旦产生氢氧 化铝的沉淀,沉淀会堵塞已形成的孔洞, 阻止其余的氢氧化钠溶液进入合金的路径, 使得剩余的铝较难反应掉。这样会导致产 品的多孔结构的表面积变小,催化活性降 低。
3.活化
• 雷尼镍的高催化活性来自于镍本身的催化性质 和其多孔的结构,而多孔结构即源自于用浓氢氧 化钠溶液除去镍铝合金中的铝,这一过程被称为 浸出,简化之后的浸出反应如下: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2由于浸出 反应带来了催化剂的活性,同时产生的氢气储存 进了催化剂中,故也称之为活化。成品的表面积 通常通过气体(如氢气)的吸附实验来测量。实 验发现几乎所有的接触面积都存在着镍。主要有 三个因素影响着浸出反应的结果,他们是合金的 组成,所用氢氧化钠的浓度和浸出反应的温度。
至100摄氏度。
4应用
对氢气的强吸附性,高催化活性和热稳定性 使得雷尼镍被广泛用于很多工业过程和有 机合成反应中,除此之外,雷尼镍基本不 溶于除无机酸之外的实验室溶剂,同时又 具有较高的密度,这都有利于反应之后从 混合液中分离催化剂。
雷尼镍催化剂是可以用于加氢,脱氨,脱 卤,脱硫等化工转化领域的多功能催化剂。
雷尼镍催化剂
• 1.简介 • 2.制备 • 3.活化 • 4.应用
1.雷尼镍简介
• 雷尼镍又译兰尼镍, • 干燥活化后的雷尼镍
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。
其制备过程是把镍
雷尼镍催化剂
铝合金用浓氢氧化
3.活化
• 在浸出过程中逐步形成的多孔结构具有强 烈的缩小其表面积倾向,会发生结构重排, 孔壁彼此结合,使得多孔结构被破坏。而 温度的升高回事的原子运动加快,加大了 结构重排的趋势,所以雷尼镍的表面积和 催化活性都随浸出反应温度的升高而下降, 而如果浸出温度很低,又会使得浸出反应 速度过慢,故常用的浸出反应温度介于70