鎳、鈷、錫磷化物的水熱合成與表征.pdf

1、石油作為當前十分重要的化石燃料，在機動車燃料、化學化工方面有著十分廣泛的應用。然而當下石油原油重質化、劣質化趨勢與全球日益嚴格的環(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。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)物進行了表征研究，最終獲得以下研究結論：
　　 1.微米級Ni2P、Ni12P5的合成實驗紅磷與氯化鎳分別作為磷源和鎳源，在酸性反應環(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、℃下反應所得的產(chǎn)物為Ni12P5，提高P/Ni摩爾比至25時，所得反應產(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、結晶良好產(chǎn)物的最佳反應溫度為200℃，降低溫度則所得產(chǎn)物結晶度降低。
　　 2.納米級Ni2P的合成實驗紅磷與氯化鎳分別作為磷源和鎳源，在堿性反應環(huán)境中：
　　 (1)強堿性環(huán)境是水熱法合成磷化鎳時獲得納米粉體的關鍵因素。體系由酸性環(huán)境改為強堿性環(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P/Ni≤20時水熱反應得到Ni12P5，提高比例至P/Ni≥25，水熱反應所得產(chǎn)物為Ni2P。反應產(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)境中的實驗，強堿性環(huán)境下只需要10小時即可獲得預期反應產(chǎn)物，低于該反應時間時產(chǎn)物結晶度下降。
　　 (4)強堿性環(huán)境中合成結晶良好的納米級磷化鎳的最佳反應

5、溫度為200℃，低于此溫度不能獲得預期物相的產(chǎn)物，高于此溫度則產(chǎn)物結晶度開始下降。
　　 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)物進行了比表面積測試，結果表明納米級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行了雙金屬磷化物磷化鎳鈷的合成實驗，對所得產(chǎn)物通過XRD、TEM和EDS等測試。結果表明所得產(chǎn)物為10-20nm的納米粉體，并且隨著反應物中鎳含量的增加所得產(chǎn)物結晶度提高。
　　 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、