| Språk : |
|
| Encyclopedia gemenskap |Encyclopedia Svar |Submit fråga |Ordförråd Kunskap |Överför kunskap |
Raney-nickel |
   |
|
Raney-nickel (Raney-nickel), en porös struktur av en nickellegering med fina korn av fast heterogen katalysator, som först föreslogs av amerikansk ingenjör Maury Raney processen för hydrogenering av vegetabiliska oljor som en katalysator och användas. Som "Lenny" Grace är ett registrerat varumärke av kemikalier, så strängt taget bara bolagets Chemical Division Davidson produkter kan kallas "Raney nickel."Raney-nickel Inledning Framställningsförfarandet av en nickellegering med koncentrerad natriumhydroxid, i denna process, var de flesta av aluminiumet i reaktionen och natriumhydroxid löst bort, vilket lämnar en hel av porer av olika storlek. Raney-nickel på ytan är så liten som ett grått pulver, men den mikroskopiska synvinkel, var och en av de fina partiklarna i pulvret är en tredimensionell porös struktur, gör den porösa strukturen det kraftigt ökar ytarean, ytarean kraftigt fört Den katalytiska aktiviteten är mycket hög, vilket gör som en heterogen Raney-nickel-katalysatorer används ofta i organisk syntes och hydrering av industriell produktion. Den "katalysatormetall skelett" eller "svamp - metallkatalysator" används för att adressera en porös struktur, medan de fysikaliska och kemiska egenskaper som liknar Raney-nickel-katalysator. Historia 1897 franske kemisten Paul Saba McNair hittades spår av nickel kan katalysera organisk hydreringsprocess. [3] Därefter vilka nickel används i många organiska hydreras. 1920 amerikansk ingenjör Maury Lane började leta efter bättre hydrogeneringskatalysatorer. År 1924 han nickel / kisel-förhållande av 01:01 blandning av natriumhydroxid efter behandlingen, reagerade kisel och natriumhydroxid för att bilda en porös struktur. Raney-katalyten visar sig att den katalytiska aktiviteten hos bomullsfröolja hydrogenerad till fem gånger det vanliga nickel. [4] Hou Lanni med en nickel / aluminiumlegering för att producera en 1:1 erhållna katalysatorn befanns högre katalysatoraktivitet, och i 1926 patenterat. [5] Fram till idag, är förhållandet 1:1 fortfarande krävs för produktion av Raney-nickel legering föredraget förhållande. Framställning Legering Framställning Kommersiell produktion av nickel Raneynickellegering behövs i ugnen kommer att ha den katalytiskt aktiva metallen (nickel, järn eller koppar) och aluminium fusion, den resulterande smältan släckes kyles och pulveriseras fina partiklar av en enhetlig . [6] Vid utformningen av legeringskompositionen att överväga två faktorer. Först kommer legeringskompositionen förhållandet nickel-aluminium, nickel-aluminium-förhållande med förändringar i släckning processen producerar olika nickel / aluminium fas, de har olika urlakningsbeteende, vilket kan leda till att slutprodukten har en porös struktur annorlunda . Vanligtvis är lika med massan av nickel och aluminium för fusion. Två är att lägga till en tredje metall-förhållande. Under störtkylning, ibland tillsätta en liten mängd av en tredje metall, såsom zink, krom. Deras tillsattes och ändrades sammansättningen av legeringen fasdiagram, leder läckage till olika resultat, vilket leder till en högre katalytisk aktivitet, så kallade "medel" [7]. Ni - Al fasdiagram, märkta och urlakning reaktion noga NiAl3, Ni2Al3 och NiAl fas Aktivering Hög katalytisk aktivitet av Raney-nickel i sig från de katalytiska egenskaperna hos nickel och dess porösa strukturen hos den porösa strukturen härstammar från användning av koncentrerad natriumhydroxidlösning för att avlägsna aluminium-nickellegering är denna process känd som urlakning, förenkling efter urlakning reaktionen är följande: 2Al 2NaOH 6H2O → 2Na [Al (OH) 4] 3H2 Som urlakning aktiviteten hos katalysatorn kan reaktionen, samtidigt som de skapar vätelagring i katalysatorn, är det också kallas aktivering. Ytan är oftast klar med en gas (t.ex. väte) adsorption experiment för att mäta. Det visade sig att nästan hela kontaktytan är närvarande som nickel. Kommersiell Raney nickel nickel genomsnittlig kontaktyta är 100 m ² / g.. [8]. Det finns tre huvudfaktorer som påverkar resultaten av urlakning reaktionen, de är sammansättningen av legeringen, utlakningen med natriumhydroxid koncentration och reaktionstemperaturen. Som tidigare nämnts, innehåller en mängd nickel-aluminiumlegering fas, lakningsprocessen, NiAl3 och Ni2Al3 fas aluminium ingår bland de första att reagera, och NiAl fasen innehåller aluminium långsam responstid kan justeras genom utlakning reservation, varför kallade "selektiv urlakning." Typisk aktivering av nickel Raney nickel stod för 85% av massan, vilket betyder att det finns 2/3 av atomerna är nickel. Den återstående aluminium NiAl fasen kan hjälpa till att hålla den porösa strukturen av katalysatorn för att tillhandahålla strukturell stabilitet och termisk stabilitet. Urlakning av natriumhydroxid som används i reaktionen högre än koncentrationen, det tar i allmänhet upp till 5 mol / l, för att snabbt omvandlas till vattenlösligt aluminiumsalt natriumaluminat (Na [Al (OH) 4]), och för att undvika väte aluminiumoxid fällning. Utfällning av aluminiumhydroxid, en gång framställts, kan den bildade fällningen plugga hålen, för att förhindra att resten av natriumhydroxidlösningen i banan av legeringen, så resten av aluminium svårt reagerat. Detta gör att produkten till ytarean hos den porösa strukturen av små, katalytisk aktivitet. I lakningsprocessen steg en porös struktur har en stark tendens att minska ytan, strukturell omlagring inträffar hålväggen kombineras med varandra, så att den porösa strukturen är förstört. Temperaturen kommer att göra accelererad rörelse av atomer, för att öka den strukturella omarrangemang av trenden, Raney-nickel ytarea och katalytisk aktivitet är urlakning reaktion med minskat temperaturberoende, och om utlakningen temperaturen är låg, som kommer att urlakning reaktion hastighet är för långsam, är det ofta används vid urlakning reaktionen temperaturen är mellan 70-100 grader. [9] Tillämpning Stark på väteadsorption, hög katalytisk aktivitet och termisk stabilitet gör Raney nickel används ofta i många industriella processer och organiska reaktioner. Dessutom är Raney-nickel i tillägg till den oorganiska syran väsentligen olöslig i lösningsmedlet utanför laboratoriet, men har också en högre densitet (och nickel som ,6-7g / cm ^), som är fördelaktiga efter reaktionen från separerade katalysatorblandningen. Hydrering Raney-nickel används huvudsakligen i omättade föreningar såsom olefiner [10], alkyner, nitriler [11], diolefiner, aromater, karbonylgrupp-innehållande substans, eller till och med en polymer som har en omättad bindning [12] The hydreringsreaktionen. Hydrerad användning av Raney-nickel-hydrid tillsattes och ibland inte ens medvetet, Raney-nickel ensam efter aktivering stor mängd väte adsorberas för att fullborda reaktionen. Erhållen efter reaktionen av cis-bitars hydrogenerade produkten. [13] Dessutom kan Raney-nickel även användas heteroatom - heteroatom bond reduktion [14]. En typisk hydrogenering reaktion med användning av Raney-nickel som följer: I denna reaktion är hydrogenering av bensen minskas till cyklohexan. Grund av den speciella stabiliteten av aromatiska föreningar, är det svårt att direkt hydrering. Men med Raney nickel kan påskynda reaktionshastigheten. Andra heterogena katalysatorer, såsom en katalysator bestående av element ur platinagruppen, kan uppnå en liknande effekt, men produktionskostnaden är dyrt. Cyklohexan erhålles efter reduktion kan oxideras till adipinsyra, som råvara för industriell produktion av polyamider såsom nylon. Avsvavling Förutom hydreringskatalysatorer kommer Raney-nickel också fungera som reagens i ett organiskt svavelhaltiga föreningar såsom svavelföreningar acetaler genererade reaktion kolväte avsvavling. Den genererade fällning av nickel svavelväte, genom destillation, kan vara volatil lätt separeras etan. Raney-nickel används också tiofen hydrerade omättade föreningar samtidigt. [15] Emellertid har denna typ av reaktion mekanismen ännu inte tydligt förklarade. [16] Säkerhet Raneynickel paketet, eftersom det är brandfarliga farliga ämnen, förpackningar låda fylld med vermikulit Raneynickel i beredningsprocessen, de råvaror som används Nickel är en IARC (Internation Agency for Cancer Research) som cancerframkallande (2B-gruppen, EU kategori 3) och teratogent, och inandning av fina oxid bauxit aluminium partiklar kan orsaka dammlunga, måste så förberedd raneynickel vara försiktig. I aktiveringsprocessen, på grund av dess ytarea och ökar kontinuerligt i adsorption av väte som genereras av urlakning reaktion, så att bildandet av den aktiverade Raney-nickel med måttlig brandfarlighet, Raney-nickel till deltar i reaktionen i en inert gas miljö för bearbetning. Efter aktivering är den erhållna katalysatorn tvättades med destillerat vatten vid rumstemperatur, för att avlägsna eventuellt kvarvarande natriumaluminat. Vatten lagras deoxi Raney nickel föredra eftersom den förhindrar oxidation av Raney nickel, minskad risk för brännskador. Därför är utbudet av Raney nickel oftast blandas i en 50% uppslamning i vatten-liknande föremål, inte utsättas för luft. Mud-liknande substans i reagensflaskan och sätta i lådor, lådor som ska fyllas med vermikulit kemiskt stabil kombination med transport. Delta i reaktionen efter Raney-nickel fortfarande kan innehålla stora mängder väte, inte kan kastas bort. Bör ventilerad plats förstöras. Raneynickel förbränning kommer att producera skadliga gaser, därför rekommenderas att förstörelsen av Raney nickel och Raney nickel bekämpa en brand som orsakats av användning av gasmasker. Dessutom får direktkontakt med Raney nickel orsaka irritation i luftvägarna, kan också orsaka skador på ögon och hud. Inandning kan orsaka nasal och lungfibros. Intag kommer att leda till kramper och tarmsjukdomar. Långvarig exponering kan orsaka lunginflammation och andra tecken på överkänslighet för nickel utslag, nämligen nickel kliar. [17] Referenser |
| Användare Omdöme |
|
Inga kommentarer |
