Co-P合金催化劑的制備及其催化分解PH-,3-的研究.pdf

1、次磷酸鈉是一種重要的精細無機鹽產品，被廣泛地應用于電子、航空、機械及石油等行業(yè)。目前，其工業(yè)生產一般采用將黃磷和堿金屬或堿土金屬的氫氧化物反應的一步法，制取過程中不可避免地要產生有毒有害磷化氫氣體。隨著市場對次磷酸鈉產品需求的增加，大量PH<,3>尾氣的治理已成為越來越突出的環(huán)境問題。而當前使用和研究較多的各種治理方法都難以實現經濟和環(huán)境效益的最大化，因此，改進現有的或開發(fā)新的方法，以提高PH<,3>的治理效益，增強次磷酸鈉生產企業(yè)的市

2、場競爭力，對次磷酸鈉生產大國的中國來說具有十分重要的意義。 本課題采用了制備精細化工基礎原料高純磷與次磷酸鈉生產相結合的環(huán)境催化的技術路線，將PH<,3>氣體直接分解轉化為高售價的高純磷，綜合考慮了環(huán)境、經濟與社會效益，為開辟更好的PH<,3>治理途徑進行了探索性的研究。采用誘導化學沉積法開發(fā)出了催化分解PH<,3>的系列Co-P合金催化劑，并通過ICP、XRD、TEM及BET等技術對其物性進行了表征，重點考察了制備條件對合金催

3、化劑組成的影響以及催化反應條件與PH<,3>分解率的關系，同時對負載CoP/TiO<,2>的催化性能也進行了初步的探討。研究結果表明： (1)實驗條件下所制備的Co-P樣品為晶態(tài)結構，但均具有大幅度降低PH<,3>熱分解溫度的催化性能，其表觀催化分解溫度 T 隨樣品中磷含量P％的增加而降低，當 P％≥7.7％時，有T<450℃。 (2)反應條件對Co-P合金制備過程的磷沉積有較為明顯的影響，催化劑中的磷含量隨反應液中C<

4、,H<,2>PO<'-><,2>>/C<,Co<'2+>>、C<,Na<,3>C<,6>H<,5>O<,7>>、C<,(NH<,4>)<,2>SO<,4>>及pH值的增大而增加，呈正相關關系；但隨反應溫度的上升出現先增加后下降的變化趨勢。 (3)為考察反應條件對Co-P合金催化分解PH<,3>性能的影響，實驗選取了Co<,86.3>P<,13.7>樣品作為研究的對象。實驗條件下有，PH<,3>分解率隨催化反應溫度的增大先升高后下

5、降，但隨總通氣流量Q<,PH<,3>>+Q<,N><,2>>或通氣比Q<,N<,2>>∶Q<,PH<,3>>的增大而降低。樣品保持最佳催化性能的條件范圍：反應溫度T=470℃，進氣流量Q<,PH<,3>>=4～6ml/min，通氣比Q<,N<,2>>=33～35，此時PH<,3>的分解率可達到95％以上。催化反應條件下的樣品發(fā)生晶化，有新相Co<,2>P析出，但反應過程晶化樣可基本保持穩(wěn)定。 (4)通過比較表觀催化反應溫度，初步