水熱法制備過(guò)渡金屬磷化鎳及其加氫脫氯性能的研究.pdf

1、過(guò)渡金屬磷化物作為一種新型催化劑，在光學(xué)、電磁學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域均表現(xiàn)出卓越性能，使其一度成為熱門的研究課題。磷化鎳，作為一種重要的過(guò)渡金屬磷化物，在多類涉氫反應(yīng)中均表現(xiàn)出較高的活性和穩(wěn)定性。磷化鎳具有多種可調(diào)節(jié)的組成比，如Ni2P、Ni12P5、Ni3P和Ni5P2等，這就使得制備單一晶相組成的磷化鎳成為一個(gè)難題。而本文另一個(gè)重要的研究物質(zhì)—三氯乙烯(TCE)，作為脫脂劑、干洗劑和制冷劑等，廣泛用于生產(chǎn)生活中。正因?yàn)槿绱耍纫蚁┦钱?dāng)前環(huán)境

2、中分布最廣的污染物之一。在各種降解方法中，加氫脫氯被證明是一種最安全有效的降解方法。
　　本文采用水熱法制備出一系列不同組成的磷化鎳，并在制備過(guò)程中加入表面活性劑聚乙二醇(PEG)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，得到四方晶型和六方晶型兩種晶型的磷化鎳。同時(shí)，通過(guò)各種表征手段（X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡和比表面積測(cè)定等），探討了磷化鎳不同晶型結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理，并將磷化鎳應(yīng)用于三氯乙烯的加氫脫氯反應(yīng)中，來(lái)測(cè)定其催化性能，得到以下結(jié)論:<

3、br>　　(1)磷化鎳的制備條件（反應(yīng)物初始配比（Ni/P）、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和溶劑）直接影響其最終組成。實(shí)驗(yàn)表明:在Ni/P≥1/2、T≥180℃或者t≥48h時(shí)，有利于Ni12P5生成，反之，更有利于Ni2P生成;而溶劑中乙二醇的加入會(huì)使部分Ni2P轉(zhuǎn)變成Ni12P5。
　　(2)PEG和PVP對(duì)磷化鎳的晶型結(jié)構(gòu)具有調(diào)控作用，但兩者的作用機(jī)理完全不同。當(dāng)溶液中PEG的濃度達(dá)到臨界膠束濃度時(shí)，其親水性一端會(huì)按一定優(yōu)先次序吸附在

4、Ni2P晶面上，被吸附的晶面就停止生長(zhǎng)，這種擇優(yōu)吸附改變了晶體在各個(gè)方向上的生長(zhǎng)率，最終導(dǎo)致六方晶型的Ni2P逐漸轉(zhuǎn)變成四方晶型的Ni12P5;而PVP具有還原性，濃度增大，還原能力增強(qiáng)，最終形成了氧化性更弱的Ni12P5。
　　(3)PVP對(duì)磷化鎳的粒徑具有調(diào)節(jié)作用。在其作用下，磷化鎳由不規(guī)則大塊狀轉(zhuǎn)變成由均一小顆粒聯(lián)接而成的三維孔道結(jié)構(gòu)。
　　(4)磷化鎳中加入表面活性劑進(jìn)行改性后，加氫脫氯活性比原來(lái)可提高2-3倍，同時(shí)