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摘要：本文主要敘述雷尼鎳催化劑的制備、性能、應用、安全和發展。重點是催化劑的制備和工業上的應用。雷尼鎳(Raney-Ni) 是一種歷史悠久、應用廣泛的催化劑, 近幾十年來, 在Raney-Ni制備、表征和改性等方面的研究進展, 大大加深了對其物性和制備機理的了解。Raney鎳在大量的工業加工和在有機合成反應中使用，因為它在室溫下的穩定性和較高的催化活性。未來，雷尼鎳還會有更好的發展。
關鍵詞： 雷尼鎳，制備，性能，應用，發展
引言：
Raney鎳是一種用于許多工業生產，由鎳鋁合金組成的細晶粒固體催化劑。它是1962年美國工程師默里.雷尼（Murray Raney）用作于工業生產中菜油加氫的一種代替催化劑。現在Raney鎳作為一種異構催化劑，在各種有機合成、加氫反應中被廣泛應用。
Raney鎳的制備，是用鎳鋁合金與氫氧化鈉一起反應制得。這種方法，就是所謂的“活化”，把大部分的鋁溶解在合金以外。 這種多孔的結構擁有很大面積，能給予較高的催化活性。 一個典型的催化劑中鎳大約占85 ％（質量分數），相應的是每兩個原子鎳就有一個原子鋁與之構成催化劑。鋁有利于維護孔的結構，對催化劑整體有幫助。
由于Raney鎳的一個注冊商標是屬于W.R.恩典公司(W. R. Grace and Company) ，那些產品在其商標注冊期內只能稱為“Raney鎳”。更通用的術語“骨架催化劑”或“海綿體金屬催化劑”可能是用來指其物理和化學特性與Raney鎳相似的催化劑。
1. 合金制備
合金的工業化制備方法是通過熔化活性金屬 （鎳催化劑是在這種情況下制得，但鐵、銅等“骨架型”催化劑也可以用相同的方法制備）和鋁在一個坩堝內淬火，由此產生熔體，然后把它粉碎成細粉。這粉末根據實際應用催化劑的需要而設定在一個特定的粒子尺寸范圍內。
最初的合金構成是很重要的，因為淬火過程中會產生的不同階段的鎳、鋁合金，它們有不同的浸出性能。 這可能導致最終產品的孔隙度存在顯著不同。常見的最初工業合金包含著同等質量百分比的鎳和鋁，順便提一句，這個質量百分比與默里.雷尼當時發現的Raney鎳是一樣的。
在淬火過程中，少量的第三金屬，例如鋅或鉻 ，可能會增加。 這樣做是為了提高催化活性，因此這種方法，就是第三金屬所謂的“促進反應”。請注意，第三金屬會改變合金及其所造成的相圖 ，從而導致活化過程中產生不同的淬火和浸出性能。
2. 激活作用
多孔結構催化劑的性能，源自使用氫氧化鈉溶液選擇性脫除鋁的合金粒子。簡單的浸出反應表示為以下化學方程式 ：
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2
形成鋁酸鈉溶液（ Na[Al(OH)4] ）要求使用高濃度的氫氧化鈉溶液，以避免形成的氫氧化鋁，產生沉淀物。因此氫氧化鈉的解決方案是使用濃度多達5 摩爾的溶液。 沉淀物可能會造成阻塞毛孔，在形成的期間浸出，并隨后與之損失，減少表面積，從而減少催化劑的效率和活性。殘余鋁對鎳有供電子作用，并有向催化劑表面擴散的傾向，鋁的優先氧化對鎳有保護作用。鋁氧化物雖然對比表面積和孔容積沒有貢獻，但過多除去會導致催化劑破碎，熱穩定性下降。可見無論是殘余鋁還是鋁氧化物的丟失都會引起活性中心的氧化或是破壞，從而使催化劑活性降低。
溫度對催化劑的表面性能和浸出合金有著顯著的影響。常用的溫度范圍在70至100 °C時，隨著浸出溫度的增高，Raney鎳的表面積（包括一般骨架催化劑）呈下降趨勢。這是由于合金類似于燒結那樣的結構重排，其中合金將開始堅持向對方在較高的溫度轉移導致多孔結構的損失。
在儲存之前，催化劑在常溫下應該用蒸餾水清洗，以消除任何剩余的雜質，如鋁酸鈉溶液。無氧水是首選的存儲溶劑，以防止催化劑被氧化，否則會加速其老化的過程，結果減少催化劑的活性。
3. 性 能
Raney鎳宏觀看起來像精細分割的灰色粉末。在顯微鏡下，每個粒子下的粉末，看起來像一個三維網格，其中各種不規則形狀和大小孔絕大多數是在浸出過程中產生的。Raney鎳是有著顯著的熱和結構穩定性，以及已經有一個較大的表面積。這些特性的直接結果是讓催化劑在活化過程中有助于產生一個相對較高的催化活性。
在活化過程期間，大部分的鋁是以NiAl階段這一形式浸出，當然合金也有存在NiAl3和Ni2Al3等階段。鋁從這些階段中撤除出來，而不是其他階段，是由于被稱為“選擇性浸出”。它已經表明，該NiAl階段提供了催化劑的結構和熱穩定性。 因此催化劑對分解是相當有抵抗性（“失活” ，俗稱“老化” ）。這種阻力，使Raney鎳容易長期被儲存和重復使用;不過，實驗室使用通常首選新鮮制備。基于這個原因，商業中Raney鎳的使用，通常有 “活躍”和“相對不活躍”兩種形式。以前，由于雷尼鎳催化劑在空氣中易自燃，使微觀測試很困難，許多工作僅限于積存氫與活性之間的研究，關于積存氫的量，存在狀態以及與催化活性的關系，提出各種觀點，一度認為積存氫是支配雷尼鎳催化劑活性的重要原因。
