鋁鎳合金粉特性

雷尼鎳催化劑活化前為銀灰色無定型粉末(鎳鋁合金粉)，具有中等程度的可燃性，在有水存在的情況下部分活化并產(chǎn)生氫氣易結塊，長久暴露于空氣中易風化。鎳鋁合金粉活化后為灰黑色顆粒，附有活潑氫，極不穩(wěn)定，在空氣中氧化燃燒，須浸在水或乙醇中保存。

主要應用于基本有機化工的催化加氫反應中?？捎糜谟袡C物碳氫鍵的加氫，碳氮鍵的加氫，亞硝基化合物與硝基化合物的加氫；偶氮與氧化偶氮化合物、亞胺、胺與連氮二芐的加氫，還可以用于脫水反應、成環(huán)反應、縮合反應等。最典型的應用是葡萄糖加氫、脂肪腈類的加氫。在醫(yī)藥、染料、油脂、香料、合成纖維等領域有廣泛的應用。

例如：葡萄糖加氫生產(chǎn)山梨醇用于合成維生素C、樹脂表面活性劑等。苯酚催化加氫生產(chǎn)已二醇用于制備已二胺、油漆、涂料。已二腈加氫生產(chǎn)已二胺是聚酰胺纖維的重要單體。呋喃催化加氫生產(chǎn)四氫呋喃是良好的溶劑。脂肪酸氨化后加氫生產(chǎn)脂肪伯胺廣泛應用在有機化工生產(chǎn)。苯胺加氫制備環(huán)已胺用于合成脫硫劑、腐蝕抑制劑、硫化促進劑、乳化劑、抗靜劑、殺菌劑等。2100433B

鋁鎳合金W-1型

在0℃，用25%的氫氧化鈉水溶液處理含鎳、鋁各占50%的鎳一鋁合金，反應2-3小時后水洗至中性。

制法：300g鋁一鎳合金在2-3小時內(nèi)，櫻慢加到含300g氫氧化鈉的1200ml水溶液中，同時攪拌并在冰浴上冷卻。加完后，在攪拌下，把反應混合物加熱到115-120℃，反應3小時至氣泡不再退出為止。然后把溶液稀釋到31，程出含幅酸鈉的上清液。用潷析法洗滌六次。再于布氏漏斗中用蒸餾水懸浮洗滌（不要吸干，否則會自燃）至溶液石蕊試紙呈中性。再用95%的乙醇洗滌三次，貯存于盛有無水乙醇的磨口瓶中備用。

鋁鎳合金W-2型

在25℃，以20%的氫氧化鈉溶液處理鐐一鋁合金，反應2小時，水洗至中性。

制法：于4L燒杯中，把380g氫氧化鈉溶解在1.5L蒸餾水中，攪拌，在冰浴上冷至10℃。在攪拌下，把300g鎳一鋁合金分批小量加到堿液中，加入的速度應控制在使溶液溫度不超過25℃（在冰浴上）。當全部加完（約需2小時）后，停止攪拌，將燒杯從冰浴上取下，使反應液升至室溫。當氫氣發(fā)生緩慢時，可在沸水浴上徐徐加熱（避免升溫太快，以防氣飽過多，使反應液溢出），直到氣泡發(fā)生再度變慢為止（約8-12小時，此時溶液的體積應靠補加蒸餾水維持基本恒定）。然后靜置，讓鎳粉沉下，傾去上清液。加蒸餾水至原體積，攪拌溶液使鎳粉懸浮，再次靜置使鎳粉沉下，傾去上清液。然后轉(zhuǎn)移到2L燒杯中，儲去上清液，加入500ml含50 g氫氧化鈉的水溶液，攪拌，放置，傾去上清液。再加入500ml蒸餾水，攪拌，放置，傾去上清液。如此水洗重復數(shù)次，直到洗出液對石蕊試紙呈中性后，再洗10次（約洗滌20-40次）。傾去上清液，加200m195%乙醇，用潷析法洗滌三次，再用無水乙醇洗三次。制得的雷尼鎳應貯存在充有無水乙醇的磨口瓶中（不得與空氣接觸），催化劑必須保存在液面下，懸浮在液體中的W-2型雷尼鎳重約150g 。

鋁鎳合金W-6型

于50℃，用20%氫氧化鈉溶液處理鎳-鋁合金，反應20-30分鐘，在氫氣存在下，對雷尼鎳進行洗滌，水洗后再用乙醇處理。

該催化劑對雙鍵、三鍵、醛、酮、肟、硝基、苯環(huán)及吡啶等基團具有很高的催化活性。在低溫下使用，具有很好的選擇性，并比W-4更活潑。W-6在低壓、溫度低于100℃的條件下反應，效果最好。W-6型雷尼鎳的用量一般占底物的5%以下，超過此量，反應變得猛烈。如在125℃，使用過量的催化劑，壓力會由3.43MPa猛增至689MPa。即使立即放氫降壓，壓力仍可達數(shù)十兆帕，這會產(chǎn)生嚴重后果。因此要特別注意，使用W-6等高活性的雷尼鎳時，其用量不得任意增加，特別是在高壓（5.88MPa以上）的情況下，應特別慎重。

制法　在配有溫度計和不銹鋼攪拌器的2L錐形瓶中放進600ml蒸餾水和160 g氫氧化鈉，迅速攪拌這個溶液，并讓它在裝有溢流虹吸管的冰浴中冷卻到50℃。然后在25-30分鐘之內(nèi)將125g鎳一鋁合金粉末分批地加入。用控制鎳一鋁合金的加入速度和向冰浴中加冰的辦法保持溫度在50 -2℃。待所有的合金加完后，在該溫度下再緩緩攪拌50分鐘，使懸浮的鎳一鋁合金粉完全消化。這往往需要移去冰浴、換上熱水浴，以保持溫度恒定，此后用蒸餾水潷洗催化劑三次，每次用1L水。

潷洗后立即轉(zhuǎn)移到洗滌裝置中進行洗滌。該裝置的構造及操作如下。用直徑5.1cm、長38cm、在離頂部6cm處接有帶支管的玻璃大試管，作洗滌催化劑的容器。試管用橡皮塞緊緊地塞住、使其足以承受49kPa的氣體壓力。塞子有三個孔，通過它們插入直徑10mm的玻璃管，直伸到試管底部，用以通入蒸餾水；用以平衡氣體壓力的“T”形管和一個緊密配合的銅襯套管,穿過套管裝有一個不銹鋼軸攪拌器（也可以裝有用注射器改制的攪拌器），軸直徑為6.4mm，并伸到試管底部。一個容量為5L的蒸餾水儲水器，在瓶的側面靠底部有一出水口，該瓶為貯備蒸餾水用，這樣的裝置對使水由瓶中通過開關源源不斷地流入試管的底部。試管的支管用厚壁橡皮管與5L溢流瓶相連，溢流瓶的底側也有一個出水口，洗滌水由試管流到溢流瓶，并通過開關將溢流水導入水槽流走。

把經(jīng)第三次傾潷洗滌后的催化劑，立即轉(zhuǎn)移到催化催洗滌容器中，同時讓洗滌容器、儲水器和溢流瓶幾乎都充滿蒸餾水，迅速把裝置連接起來，從導管引入49kPa壓力的氫氣，同時溢流瓶中的大部分水都通過出口被排出，關閉出口，繼續(xù)通入氫氣直到儲水器、洗滌管和溢流瓶里的水面處在約比外界大氣壓高49kPa時為止。開動攪拌器使它的速度能讓催化劑懸浮在18-20cm的高度。讓蒸餾水以大約每分鐘250ml的速度從儲水器流經(jīng)懸浮的催化劑。當儲水器近乎放空而溢流瓶已充滿的時候，同時打開排水答的活塞和蒸餾水進口活塞，使它們有相等的、能使溢流瓶故空而儲水器充滿的流速，且體系壓力維持恒定。

大約15L水通過催化劑之后，停止攪拌和進水，放空解除壓力，并拆卸裝置，把上清液傾潷掉，然后用95%的乙醇把它轉(zhuǎn)移別250ml離心瓶中。再用95%乙醇把催化劑洗滌三次，每次用150ml，同時攪拌（不要振蕩），每加一次都進行離心。以同樣的方法再用無水乙醇處理三次。如果希望得到高活性的催化劑，那么所有操作應盡快進行，從加合金開始到制備完成，全過程歷需時間不應多于3小時，操作過程使用的橡皮管和膠塞均應用5%的氫氧化鈉煮沸，并且用水漂洗除硫。儲化劑應保存在裝滿乙醇的瓶中，而且應立即貯存到冰箱中。如果保存得當，其高活性可維持兩周。過了這個期限，活性會降低到與其它低活性雷尼鎳相近似的程度。按上述方法制得的儲化劑含鎳62g，鋁為3.8g，體積約為75-80mL 。

鋁鎳合金T-1型

于90℃，用10%的氫氧化鈉溶解鋁，反應1小時，經(jīng)水洗、醇洗后制得。

制法：在一個裝有攪拌的1L三口瓶中，加入600m110%氫氧化鈉水溶液，加熱至90℃，攪拌下，分批小量加入40g鎳-鋁合金。加入速度應使溶液溫度維持在90-95℃之間，約20-30分鐘內(nèi)加完。再繼續(xù)攪拌1小時。靜置，讓鎳沉下，潷去上清液，然后以潷析法，洗滌五次，每次用200ml。再用乙醇傾洗五次，每次50ml。在洗滌過程中，鎳粉始終應為液體所覆蓋，不可使催化劑與空氣接觸。制備好的催化劑應保存在無水乙醇中，密閉、置于冰箱內(nèi)，活性可維持三個月。