化合物简介
雷尼镍（英语：Raney Nickel）又译兰尼镍，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（Murray Raney）在植物油的氢化过程中，作为催化剂而使用。其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理，在这一过程中，大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉，留下了很多大小不一的微孔。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。由于“雷尼”是格雷斯化学品公司（W. R. Grace and Company）的注册商标，所以严格地说，仅有这个公司的戴维森化学部门（Grace Davison division）生产的产品才能称作“兰尼镍”。而“金属骨架催化剂”或者“海绵-金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构，而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂。
基本信息
中文名称
镍
英文名称
nickel atom
中文别名
分散在水中的镍催化剂、雷尼镍、镍粉,高纯镍、还原镍粉、镍粉,200目、镍箔、镍粉,还原镍粉、骨架镍、镍离子、镍粉/纳米镍粉/还原镍粉
英文别名
Nichel、NP 2、Ni 4303T、raney ni、Ni 270、RCH 55/5、NI-5249P、Nickel
CAS号
7440-02-0
分子式
Ni
分子量
58.6934
精确质量
57.9353
PSA
0.0
LOGP
0.0
编号系统
UNII
7OV03QG267
物化性质
外观与性状
银色白色,硬的,有延展性的金属大块或灰色粉末
密度
8.9
沸点
2732°C(lit.)
熔点
212°C (dec.)(lit.)
稳定性
Stable in massive form. Powder is pyrophoric - can ignite spontaneously. May react violently with titanium, ammonium nitrate, potassium perchlorate, hydrazoic acid. Incompatible with acids, oxidizing agents, sulfur.
储存条件
Flammables area
蒸汽密度
5.8 (vs air)
安全信息
RTECS号
VW4725000
安全说明
S26-S45-S60-S61-S36-S22-S36/37-S16-S15-S5
危险类别码
R17; R40; R43
WGK Germany
3
危险品运输编码
UN 1493 5.1/PG 2
危险类别
4.1
包装等级
II
危险品标志
Xn
危险性描述
H250; H317; H351; H372
危险性防范说明
P210; P280; P302 + P334; P314; P333 + P313; P422
危险标志
GHS02, GHS07, GHS08
信号词
Danger
生产方法及用途
生产方法
1.氧化镍用氢气在加热条件下还原,可得粉状金属镍: NiO+H22O 加热温度的不同,可影响所得镍粉的性质。若还原反应在270-280oC下进行所得镍粉十分稳定,适用于有机化合物的加氢;若维持在600-700oC,可增加反应速度,还原时间会缩短2-3倍。
2.将热分解六水合硝酸镍Ni(N
O3)2·6H2O得到的NiO在300～400℃下通入经P2O5干燥的高纯度、不含氧的H2,反应15h。制得的金属粉末在密封情况下转移至与仪器连接的小玻璃泡内。金属粉末也可储存于瓶中,用乙醇覆盖。
3.高压氢还原法 在高压釜内,在催化剂存在下用氢气还原碱式碳酸镍浆料可制得平均粒径为1.0～1.2μm的镍粉。
4.蒸发冷凝法 金属镍加热到1425℃即汽化,蒸气急速冷凝即可制得镍粉。采用真空环境蒸发可以降低蒸发温度,例如在133Pa压力下加热到700℃即得到镍蒸气。急冷方式不同,生成的镍粉各具特色。 在配有高效搅拌器的4升烧杯中放入由380克氢氧化钠和1.5升蒸馏水配成的溶液,把烧杯置于冰浴中使溶液冷到10℃。在搅拌下将300克镍一铝合金(含50%左右的镍)分小批量地加到溶液中,加合金的速度使温度不超过25℃。当全部合金加完后(大约需要2小时),停止搅拌,从冰浴中取出烧杯,让内容物的温度回升到室温。待氢的放出变慢时把反应混合物放在蒸汽浴上,直至氢的放出又再变慢时为止(大约8-12小时)。开始时加热不应太快,否则溶液会起泡溢出。在加热时保持溶液的体积不变,如有需要可添加蒸馏水。加热后让镍沉下去并把大部分的液体倾掉,然后加蒸馏水使溶液恢复到原来的体积;镍被搅拌而悬浮,再让它沉下,倾出溶液。然后用蒸馏水把镍转移到2升烧杯里,再倾去水。加入54克氢氧化钠与500毫升水所组成的溶液,搅拌使催化剂悬浮起来又让它沉下;倾出碱液,这样在蒸馏水里用悬浮和倾去的办法洗涤镍,直至洗涤水对石蕊呈中性,再洗10次以上以完全除去碱(需要洗涤20至40次)。.按此洗涤程序再用95%乙醇重复洗三次,每次用200毫升,最后用无水乙醇重复洗三次,然后把催化剂盛在无水乙醇的瓶子里,把瓶子塞紧。产物非常易着火,因此任何时候都必须保存在液面以下,在悬浮物中,阮内镍的含量大约为150克。
2.将热分解六水合硝酸镍Ni(N
O3)2·6H2O得到的NiO在300～400℃下通入经P2O5干燥的高纯度、不含氧的H2,反应15h。制得的金属粉末在密封情况下转移至与仪器连接的小玻璃泡内。金属粉末也可储存于瓶中,用乙醇覆盖。
3.高压氢还原法 在高压釜内,在催化剂存在下用氢气还原碱式碳酸镍浆料可制得平均粒径为1.0～1.2μm的镍粉。
4.蒸发冷凝法 金属镍加热到1425℃即汽化,蒸气急速冷凝即可制得镍粉。采用真空环境蒸发可以降低蒸发温度,例如在133Pa压力下加热到700℃即得到镍蒸气。急冷方式不同,生成的镍粉各具特色。 在配有高效搅拌器的4升烧杯中放入由380克氢氧化钠和1.5升蒸馏水配成的溶液,把烧杯置于冰浴中使溶液冷到10℃。在搅拌下将300克镍一铝合金(含50%左右的镍)分小批量地加到溶液中,加合金的速度使温度不超过25℃。当全部合金加完后(大约需要2小时),停止搅拌,从冰浴中取出烧杯,让内容物的温度回升到室温。待氢的放出变慢时把反应混合物放在蒸汽浴上,直至氢的放出又再变慢时为止(大约8-12小时)。开始时加热不应太快,否则溶液会起泡溢出。在加热时保持溶液的体积不变,如有需要可添加蒸馏水。加热后让镍沉下去并把大部分的液体倾掉,然后加蒸馏水使溶液恢复到原来的体积;镍被搅拌而悬浮,再让它沉下,倾出溶液。然后用蒸馏水把镍转移到2升烧杯里,再倾去水。加入54克氢氧化钠与500毫升水所组成的溶液,搅拌使催化剂悬浮起来又让它沉下;倾出碱液,这样在蒸馏水里用悬浮和倾去的办法洗涤镍,直至洗涤水对石蕊呈中性,再洗10次以上以完全除去碱(需要洗涤20至40次)。.按此洗涤程序再用95%乙醇重复洗三次,每次用200毫升,最后用无水乙醇重复洗三次,然后把催化剂盛在无水乙醇的瓶子里,把瓶子塞紧。产物非常易着火,因此任何时候都必须保存在液面以下,在悬浮物中,阮内镍的含量大约为150克。
用途
1.主要用于制造电碳制品、摩擦材料、含油轴承及粉末冶金结构材料。
2.用于生产优质不锈钢、高温高强度合金、精密合金、其他含镍合金、加工纯镍、电真空用镍、镍盐极电镀等镍制品。
3.γ-射线辐射合成法 γ射线辐射金属镍盐溶液制备纳米镍粉的基本原理是水经γ射线辐射产生初级产物,其中还原性粒子可将金属镍离子逐级还原,新生成的镍原子聚集成核,最终生成纳米颗粒。通过控制溶液浓度、pH值、辐照剂量,可以控制微粒的尺寸和形状。加入异丙醇清除氧化剂·OH自由基,加入表面活性剂对纳米微粒进行修饰,可使其稳定存在。
4.用于电子管材料、加氢催化剂及镍盐制造。
2.用于生产优质不锈钢、高温高强度合金、精密合金、其他含镍合金、加工纯镍、电真空用镍、镍盐极电镀等镍制品。
3.γ-射线辐射合成法 γ射线辐射金属镍盐溶液制备纳米镍粉的基本原理是水经γ射线辐射产生初级产物,其中还原性粒子可将金属镍离子逐级还原,新生成的镍原子聚集成核,最终生成纳米颗粒。通过控制溶液浓度、pH值、辐照剂量,可以控制微粒的尺寸和形状。加入异丙醇清除氧化剂·OH自由基,加入表面活性剂对纳米微粒进行修饰,可使其稳定存在。
4.用于电子管材料、加氢催化剂及镍盐制造。
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