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(xì)無機(jī)鹽產(chǎn)品，被廣泛地應(yīng)用于電子、航空、機(jī)械及石油等行業(yè)。目前，其工業(yè)生產(chǎn)一般采用將黃磷和堿金屬或堿土金屬的氫氧化物反應(yīng)的一步法，制取過程中不可避免地要產(chǎn)生有毒有害磷化氫氣體。隨著市場對次磷酸鈉產(chǎn)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(dāng)前使用和研究較多的各種治理方法都難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的最大化，因此，改進(jìn)現(xiàn)有的或開發(fā)新的方法，以提高PH<,3>的治理效益，增強(qiáng)次磷酸鈉生產(chǎn)企業(yè)的市

2、場競爭力，對次磷酸鈉生產(chǎn)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(xì)化工基礎(chǔ)原料高純磷與次磷酸鈉生產(chǎn)相結(jié)合的環(huán)境催化的技術(shù)路線，將PH<,3>氣體直接分解轉(zhuǎn)化為高售價(jià)的高純磷，綜合考慮了環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會效益，為開辟更好的PH<,3>治理途徑進(jìn)行了探索性的研究。采用誘導(dǎo)化學(xué)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(shù)對其物性進(jìn)行了表征，重點(diǎn)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(yīng)條件與PH<,3>分解率的關(guān)系，同時(shí)對負(fù)載CoP/TiO<,2>的催化性能也進(jìn)行了初步的探討。研究結(jié)果表明： (1)實(shí)驗(yàn)條件下所制備的Co-P樣品為晶態(tài)結(jié)構(gòu)，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(dāng) P％≥7.7％時(shí)，有T<450℃。 (2)反應(yīng)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(yīng)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(guān)關(guān)系；但隨反應(yīng)溫度的上升出現(xiàn)先增加后下降的變化趨勢。 (3)為考察反應(yīng)條件對Co-P合金催化分解PH<,3>性能的影響，實(shí)驗(yàn)選取了Co<,86.3>P<,13.7>樣品作為研究的對象。實(shí)驗(yàn)條件下有，PH<,3>分解率隨催化反應(yīng)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(yīng)溫度T=470℃，進(jìn)氣流量Q<,PH<,3>>=4～6ml/min，通氣比Q<,N<,2>>=33～35，此時(shí)PH<,3>的分解率可達(dá)到95％以上。催化反應(yīng)條件下的樣品發(fā)生晶化，有新相Co<,2>P析出，但反應(yīng)過程晶化樣可基本保持穩(wěn)定。 (4)通過比較表觀催化反應(yīng)溫度，初步