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雷尼鎳科普小知識(2)


  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(xì)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。[1]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(yīng)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(xì)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(jī)合成和工業(yè)生產(chǎn)的氫化反應(yīng)中。由于“雷尼”是格雷斯化學(xué)品公司(W. R. Grace and Company)的注冊商標(biāo),所以嚴(yán)格地說,僅有這個公司的戴維森化學(xué)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”[2]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(xué)性質(zhì)類似于雷尼鎳的催化劑。
  
  1897年法國化學(xué)家保羅·薩巴捷發(fā)現(xiàn)了痕量的鎳可以催化有機(jī)物氫化過程。[3]隨后鎳被應(yīng)用于很多有機(jī)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(yīng)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。[4]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。[5]直到今天,1:1的比例仍然是生產(chǎn)雷尼鎳所需的合金的比例。

 

 

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