雷尼鎳催化劑的常用制備工藝概述

李有江（陜西延長石油集團氟硅化工有限公司， 陜西 商洛 726006）

雷尼鎳催化劑的常用制備工藝概述

李有江（陜西延長石油集團氟硅化工有限公司， 陜西 商洛 726006）

雷尼鎳催化劑的制備根據不同活性、不同用途相互之間有所差別，研究群毆制備工藝對于探索催化劑的多領域應用有重要價值。本文敘述了W-1型、W-2型、W-6型Raney-Ni催化劑的制備工藝，希望能為催化劑的廣泛應用提供參考。

雷尼鎳催化劑；制備工藝；活性

0　引言

雷尼鎳催化劑（Raney-Ni）作為重要的骨架鎳催化劑，其發現和應用可追溯到十九世紀三四十年代，該催化劑憑借自身制備成本低、高選擇性、高活性等優勢廣泛運用于有機還原反應，像醛、烯烴、腈基、酮、芳香環、硝基等的催化及脫鹵反應都離不開雷尼鎳催化劑。研究Raney-Ni催化劑的制備工藝對于醫藥、合成纖維、香料、染料、油脂等領域的應用具有重要價值。Raney-Ni催化劑種類型號的不同制備工藝也有所差異，根據不同活性、不同用途Raney-Ni可分為W1～W7（W代表雷尼鎳，1～7代表標號）多個型號，本次選取其中幾種簡要敘述下制備工藝。

1　W-1型Raney-Ni

W-1型Raney-Ni可使用25%氫氧化鈉溶液在0℃環境下處理含鎳鋁成分各50%的鋁鎳合金，在反應2～3h后水洗至中性，制備過程：將100g鋁鎳合金緩慢置于100ml氫氧化鈉溶液中加熱2～3h，并不斷攪拌直至冷卻，攪拌后將反應混合物加熱至115々120℃，直到3h后不再有氣泡溢出為止，收集溶液稀釋至1L并收集上層清液，潷析法洗滌六次，利用布氏漏斗做蒸餾水懸浮洗滌，直至石蕊試紙呈中性，最后95%乙醇洗滌三次，置于磨口瓶中備用，要避免Raney-Ni與空氣接觸。

2　W-2型Raney-Ni

不同型號的Raney-Ni中，W2型Raney-Ni活性適中，其制備工藝簡單，且可滿足大部分催化反應需要，因此被普遍使用。W-2型Raney-Ni可使用20%氫氧化鈉溶液在20℃環境下處理含鎳鋁成分的鋁鎳合金，反應2h后水洗至中性，制備過程：300g氫氧化鈉溶解于燒杯內1500ml蒸餾水中后，不斷攪拌直至冷卻至10℃，隨后采取分批、小量方式逐步添加鎳鋁合金至堿液中，加入速度的調整要以溶液溫度始終不超過25℃為宜。全部鎳鋁合金加完后停止攪拌，等待反應液升至室內溫度，若氫氣放出較慢，可通過緩慢加熱加速氣泡釋放，但是要注意避免過快加熱造成氣泡或反應液溢出，直到反應液氣泡溢出再次恢復緩慢，溶液體積的維系可通過隨時補充蒸餾水保持。以上程序完成后靜置直至鎳粉下沉，倒去上層清液后添加蒸餾水，攪拌并再次靜置，反復兩次后將所得液體倒入燒杯，加入500ml含有50g氫氧化鈉的溶液，遵循上述水洗程序反復數次直至石蕊試紙呈中性，并再次洗滌20～40次，最后加200ml95%乙醇潷析法洗滌三次、無水乙醇洗滌三次，將所得催化劑置于磨口瓶中備用，注意要避免Raney-Ni與空氣接觸。

3　W-6型Raney-Ni

W-4型至W-7型Raney-Ni均為高活性，其中尤以W-6型Raney-Ni具有相當高的催化氫化活性，因此制備工藝較為繁雜。W-6型Raney-Ni可使用20%氫氧化鈉溶液在50℃環境下處理含鎳鋁成分的鋁鎳合金，反應20～30min，在氫氣存在狀態下對雷尼鎳洗滌，然后用乙醇處理。W-6型Raney-Ni催化劑的高活性意味著其在處理雙鍵、三鍵、醛、酮、肟、硝基、苯環及吡啶等基團上具有較高使用價值，尤其是低溫狀態下使用選擇性較佳，在低壓、低溫狀態下反應效果最好。W-6型Raney-Ni用量一般不超過占底物的5%，以免用量過多導致嚴重后果，尤其是高壓狀態下使用必須要特別慎重。制備工藝：比起W-1型與W-2型，W-6型的制備要增加溫度計及不銹鋼攪拌器，對氫氧化鈉溶液攪拌并冷卻至50℃，在20～30min后逐步添加共計100g的鋁鎳合金分，添加完成后在50℃環境下緩慢攪拌促使合金粉完全消化，在溫度恒定后蒸餾水反復潷洗催化劑總計三次，潷洗后要立即轉移到洗滌裝置洗滌，要注意洗滌裝置需使用專門洗滌高活性W-6型Raney-Ni催化劑的裝置。反復洗滌六次完成后停止攪拌與進水，放空解除洗滌裝置壓力并拆卸，清除上層清液后，95%乙醇潷析法洗滌三次，并轉移到離心瓶中，95%乙醇洗滌時要注意合理攪拌避免震蕩，每添加一次蒸餾水都進行離心，最后以同樣方法再用無水乙醇洗滌三次。如果對W-6型Raney-Ni催化劑的活性要求較高，制備過程中所有操作都要快速進行，從添加合金粉末直至最后制備完成，總體過程時間不宜超過3h，注意操作過程中所用的膠塞與橡皮管要使用5%氫氧化鈉煮沸后水漂洗除硫，催化劑應保存在裝滿乙醇的瓶中并置于冰箱內保存，以免影響催化劑活性。

4　結語

綜上所述，雷尼鎳催化劑的制備工藝根據不同活性、不同用途相互之間有所差別，研究群毆制備工藝對于探索催化劑的多領域應用有重要價值，因此要加強不同型號催化劑制備工藝的分析、研究與探索，為化工行業發展提供支持。

［1］閆少偉，范輝，于智慧，等.二硝基甲苯加氫制甲苯二胺催化劑的研究進展［J］.化工進展，2013（2）：320-326.

［2］倪青偉，張金龍，馮林輝.RaneyNi催化劑的制備及應用研究［J］.廣州化工，2014（4）：20-21.

［3］高先明.雷尼鎳催化劑在己二腈加氫反應中的應用與研究［J］.廣州化工，2014（13）：27-28.

［4］吳飛飛，錢欽，董曉紅，等.聚醚與二乙胺的臨氫胺化反應研究［J］.化學工業與工程技術，2014（2）：47-50.