RaneyNi相关介绍及制备方法

日期: 2024-04-10 15:07:31|浏览: 122|编号: 45608

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RaneyNi相关介绍及制备方法

1.雷尼镍相关信息名称发明人、时间成分性能优缺点使用注意事项雷尼镍雷尼镍骨架镍雷尼、AI(1-8%)、NiO(少)、Al 2O3水合物(1-20%)、总表面积50-130m2/g,灰色颗粒,海绵状孔隙结构。 优点:原料易得,价格低廉。 缺点:活性、选择性、稳定性差,催化剂易破碎,加氢过程中镍、铝易损失 1、应以潮湿状态放入反应器,通常为悬浮液。 2、避免与含有硫磺、一氧化碳、二氧化碳等物质(橡胶管)接触。 3、与含有有机溶剂的空气摩擦时易产生火花。 4、避免干燥催化剂、空气、氢气同时接触。 5、配制好的催化剂应保存在乙醇或其他醇类溶剂中。

2、确保容器密封良好,与空气隔绝: 1)雷尼镍催化剂的储存雷尼镍在晶格中含有吸附氢和溶解氢,在空气中易燃。 它必须储存在适当的液体中。 催化剂在储存过程中,其表面吸附的氢和晶格中溶解的氢会慢慢释放出来,活性会逐渐下降。 当储存在不同的液体中时,活性以不同的速率降低。 在苯溶液中,室温下发生氢化,14个月后仅保留20%的活性。 在乙醇或水中,铝与乙醇或水反应生成氢气,保护催化剂,活性缓慢下降。 它是乙醇中最慢的,其次是水。 (据其他文献报道,原子态的铝很少,主要是Al 2O3·3H2O) 2)雷尼镍催化剂的制备 2. 1)合金的制备 a)合金的比重和熔炼影响活性和机械轻度的催化剂。 50%镍,

3、50%铝合金脆性大,实用。 b) 在Ni-Al合金中引入其他元素以提高催化性能。 添加Fe可提高催化剂的稳定性。 2. 2)活化(浸出) A1 + 2 NaOH + 6 H2O 2 NaAl(OII) 4 + 3 H2Ni-Al合金经粉碎并用碱处理,铝被部分或几乎完全除去。 随着铝含量在一定范围内降低,生成的镍的活性表面应较高。 然而,当铝从合金中完全去除时,它就会失去活性。 铝溶解后,得到三维多孔结构,表面积大大增加。 2. 3) 残留碱洗 3) 影响雷尼镍催化剂活性的因素 3. 1) 晶体结构和第三金属对雷尼镍催化剂的影响 淬火合金 常规合金 淬火合金比常规合金有更好的催化活性 三元合金 Ni- Al-M 第三种金属是促进

4、剂3、2)残留铝对雷尼镍催化剂的影响3、3)活化条件对雷尼镍催化剂的影响活化温度、NaOH用量及浓度、活化时间方法(合金加碱、合金加碱) )、洗涤条件 3. 4) 催化剂粒径对雷尼镍催化剂 80-140 目的影响 4) 不同类型雷尼镍催化剂的制备 4. 1) W-1 型雷尼镍 (W 代表雷尼镍出现的位置独创“”)将100g铝镍合金缓慢放入100mL氢氧化钠溶液中,加热2-3h,不断搅拌直至冷却。 搅拌后,将反应混合物加热至115-120℃,直至3小时后不再有气泡溢出。 收集溶液并稀释至1L,收集上清液。

5、用倾析法洗涤6次,用布氏漏斗用蒸馏水进行悬浮洗涤,直至石蕊试纸呈中性,最后用95%乙醇洗涤3次,置于磨瓶中备用。 避免雷尼镍与空气接触。 。 4. 2)W-2型雷尼镍(常用)(方法1)将300g氢氧化钠溶解在蒸馏水中,不断搅拌直至冷却至10℃,然后将镍铝合金分批、少量地逐渐添加到碱溶液中。 ,应调节添加速度,使溶液温度不超过25℃。镍铝合金全部添加完毕后,停止搅拌,等待反应溶液升至室温。 如果氢气释放缓慢,可以通过缓慢加热来加速气泡释放。 然而,必须注意避免由于过度加热而导致气泡或反应溶液溢出直至反应溶液释放。 气泡再次缓慢恢复,可随时保持溶液体积

6.加入蒸馏水维持。 上述程序完成后,静置直至镍粉下沉。 倒出上清液并加入蒸馏水。 搅拌并再次静置。 重复两次后,将所得液体倒入烧杯中,加入500mL含50g氢氧化钠的溶液。 按照上述重复水洗过程数次,直至石蕊试纸呈中性,再洗20-40次。 最后加入200mL 95%乙醇洗涤3次,无水乙醇洗涤3次。 将获得的催化剂放入磨口瓶中备用。 请注意以下步骤: 避免雷尼镍与空气接触。 (方法2):将38g氢氧化钠溶解于400mL烧杯中的150mL蒸馏水中,将溶液置于冰浴中冷却至10℃,然后在搅拌下一次小批量添加。 将30g镍铝合金(50%Ni)添加到溶液中。 反应放出热量。 添加合金的速度

7、保持溶液温度不超过25℃为宜。 添加完所有合金后,停止搅拌,将烧杯从冰浴中取出,并将其置于室温下。 当析氢速度减慢时,将反应混合物放入水浴中(90-95T,不要长时间离开温度计),加热直至析氢速度很慢(约8-12小时) 。 加热不宜太快,因为有时溶液中可能会出现泡沫(如果起泡严重,可加入 0.2 mL 正辛醇)。 加热期间,不断加入等量的蒸馏水,保持溶液体积恒定。 加热后,静置使镍沉降,倒掉上层大部分液体。然后加入蒸馏水使溶液至原体积。 搅拌并洗涤镍粉后,使其沉降。 倒掉上层水溶液。 借助添加的蒸馏水将镍转移到 200mL 烧杯中。 倒掉水并添加5克氢气。 氧

8. 配制氯化钠和 50 mL 蒸馏水的溶液。 搅拌和洗涤后,静置以使镍沉淀。 然后用蒸馏水洗涤并反复搅拌,静置沉降直至水溶液呈中性,然后用蒸馏水洗涤十次,以完全除去碱(需洗涤二十至四十次)。 然后用%乙醇洗涤3次,再用无水无水乙醇洗涤3次。 最后,将雷尼镍存放在装满乙醇的瓶子中以备后用。 悬浮液中大约有 15 克雷尼镍。 在甲基环己烷中制备催化剂(反应物和产物是可溶的,确保催化剂自由悬浮在反应混合物中)。 按上述方法配制催化剂,用水洗碱,但不加乙醇,用1L甲基环己烷淹没。 然后在油浴上蒸馏甲基环己烷,直到所有的水与甲基环己烷一起蒸发。在蒸馏过程中

9. 不时添加甲基环己烷以保持镍浸没。 当催化剂无水时,它很好地悬浮在液体中。 在二恶烷(无水、无卤、钠蒸馏)中生产镍,用二恶烷代替前述的甲基环己烷,继续蒸馏直至蒸汽温度达到101。(注意,不要在210以上的二恶烷中使用镍。高于此温度下,二恶烷和氢气可以与雷尼镍发生几乎爆炸性的反应)。 让碱有时间从催化剂表面扩散到周围的洗涤水中,可以大大减少洗涤次数。为此,每次使用1.5L水(300g Ni),充分搅拌催化剂,让扩散进行搅拌3-10分钟,然后再次搅拌,待催化剂沉到瓶底后立即倒掉水。 使用此洗涤二十次应该足以去除催化剂表面吸附的颗粒。

10.全微量碱。 催化剂的储存时间不能超过6个月,因为储存过程中活性会减弱。 参考文献: , Coll, III, P181, 4, 3) W-6型雷尼镍、W-4型至W-7型雷尼镍均具有高活性,特别是W-6型雷尼镍具有极高的催化活性对于加氢活性,用量一般不超过底物的5%,避免用量过多造成严重后果,特别是在高压下使用时,必须特别小心。 制备过程相对复杂。 制备过程:与W-1型和W-2型相比,W-6型的制备需要添加温度计和不锈钢搅拌器。 搅拌氢氧化钠溶液并冷却至50℃。 在20-30分钟内逐渐加入100g氢氧化钠溶液。 镍铝合金,添加后

11.在50℃下缓慢搅拌,促进合金粉末完全消化。 温度恒定后,用蒸馏水反复洗涤催化剂3次。 清洗完毕后,应立即转移至清洗装置中进行清洗。 需要注意的是,洗涤装置需要使用专门设计的装置来洗涤并提高W--Ni的活性。 重复洗涤六次。 完成后,停止搅拌和进水。 将清洗装置抽真空、泄压并拆开。 除去上清液后,用95%乙醇洗涤3次,转移至离心瓶中。 用95%乙醇洗涤时,注意合理搅拌,避免摇晃,每次加入蒸馏水离心,最后用无水乙醇同法洗涤3次。 所有操作必须快速进行,总时间不应超过3小时。 操作过程中使用的胶塞、胶管应煮沸并用5%氢氧化钠冲洗,以除去硫磺。 催化剂应保存在装满乙醇的瓶子中,并置于冰箱内,以免影响催化活性。 4. 4) 雷尼镍通常称为雷尼漆原镍。 它是一种碱性催化剂,制备方法简单,活性高。 将50g含30-50%Ni的镍铝合金溶于500mL蒸馏水中,搅拌的同时加入固体氢氧化钠(注意:不要使用NaOH溶液)。 无需冷却。 一分钟后反应会非常剧烈。 以保持反应溶液沸腾但不溢出容器的速度添加NaOH。 当加入约80g NaOH时,反应停止。 执行。 静置10分钟,然后在70℃水浴中保温30分钟。 生成的海绵状镍会沉到瓶底。 用倾斜法洗涤3次,然后用氢化所用溶剂洗涤3次,即得产品。 催化剂必须立即使用,不得放置,否则活性会降低。

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