鎳、鈷、錫磷化物的水熱合成與表征.pdf

1、石油作為當(dāng)前十分重要的化石燃料，在機(jī)動車燃料、化學(xué)化工方面有著十分廣泛的應(yīng)用。然而當(dāng)下石油原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化趨勢與全球日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)之間的矛盾越來越突出。因此，研制開發(fā)新型深度加氫脫硫(HDS)和加氫脫氮(HDN)催化劑隨之成為研究熱點(diǎn)。過渡金屬碳化物和過渡金屬氮化物首先被發(fā)現(xiàn)具有類似Pt等貴金屬的催化性能。隨后，過渡金屬磷化物被發(fā)現(xiàn)是在繼承碳化物和氮化物優(yōu)良催化性能基礎(chǔ)上，擁有更好的抗硫中毒性能的催化劑。
　　 本論文采用

2、無毒的紅磷作為磷源，水熱合成了新型高效石油精煉催化劑Ni2P、NiCoP。以乙醇胺作為溶劑，在溶劑熱條件下合成了磷化錫(Sn4P3)納米粉體。利用XRD、SEM、TEM、EDS、BET和DTA-TG等測試手段對合成的產(chǎn)物進(jìn)行了表征研究，最終獲得以下研究結(jié)論：
　　 1.微米級Ni2P、Ni12P5的合成實(shí)驗(yàn)紅磷與氯化鎳分別作為磷源和鎳源，在酸性反應(yīng)環(huán)境中：
　　 (1)在論文研究范圍內(nèi)，P/Ni摩爾比小于20時，在200

3、℃下反應(yīng)所得的產(chǎn)物為Ni12P5，提高P/Ni摩爾比至25時，所得反應(yīng)產(chǎn)物為Ni2P，兩種產(chǎn)物均為不規(guī)則微米級粉體。
　　 (2)合成物相均一、結(jié)晶良好產(chǎn)物的最佳反應(yīng)溫度為200℃，降低溫度則所得產(chǎn)物結(jié)晶度降低。
　　 2.納米級Ni2P的合成實(shí)驗(yàn)紅磷與氯化鎳分別作為磷源和鎳源，在堿性反應(yīng)環(huán)境中：
　　 (1)強(qiáng)堿性環(huán)境是水熱法合成磷化鎳時獲得納米粉體的關(guān)鍵因素。體系由酸性環(huán)境改為強(qiáng)堿性環(huán)境后產(chǎn)物粒徑由微米級別降

4、至納米級別。
　　 (2)起始反應(yīng)溶液中磷鎳比例對于產(chǎn)物物相有決定性影響：論文研究范圍內(nèi)，當(dāng)P/Ni≤20時水熱反應(yīng)得到Ni12P5，提高比例至P/Ni≥25，水熱反應(yīng)所得產(chǎn)物為Ni2P。反應(yīng)產(chǎn)物為粒徑在10-50nm的不規(guī)則納米顆粒。
　　 (3)相比于酸性環(huán)境中的實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)堿性環(huán)境下只需要10小時即可獲得預(yù)期反應(yīng)產(chǎn)物，低于該反應(yīng)時間時產(chǎn)物結(jié)晶度下降。
　　 (4)強(qiáng)堿性環(huán)境中合成結(jié)晶良好的納米級磷化鎳的最佳反應(yīng)

5、溫度為200℃，低于此溫度不能獲得預(yù)期物相的產(chǎn)物，高于此溫度則產(chǎn)物結(jié)晶度開始下降。
　　 3.納米級Ni2P的比表面積測試及熱穩(wěn)定性測試(1)利用N2吸附法對所得產(chǎn)物進(jìn)行了比表面積測試，結(jié)果表明納米級Ni2P擁有約6m2/g的比表面積，微米級產(chǎn)物比表面積約是其一半。
　　 (2)DTA-TG測試顯示納米級Ni2P在空氣環(huán)境中煅燒至300℃時Ni2P仍為主要物相，這表明在300℃以下的空氣氛圍中水熱法合成的Ni2P粉體具有

6、較好的穩(wěn)定性。
　　 4.雙金屬磷化物磷化鎳鈷(NiCoP)的水熱合成探索利用水熱法進(jìn)行了雙金屬磷化物磷化鎳鈷的合成實(shí)驗(yàn)，對所得產(chǎn)物通過XRD、TEM和EDS等測試。結(jié)果表明所得產(chǎn)物為10-20nm的納米粉體，并且隨著反應(yīng)物中鎳含量的增加所得產(chǎn)物結(jié)晶度提高。
　　 5.納米磷化錫(Sn4P3)粉體的合成合成以紅磷和氯化亞錫分別作為磷源和錫源，在乙醇胺為溶劑的溶劑熱體系中合成了磷化錫(Sn4P3)粉體，并探索了外加還原劑、