專利名稱：低溫?zé)崽幚磉€原氧化鎳前體法制備Ni₂P的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種利用次磷酸鈉熱分解產(chǎn)生的磷化氫還原氧化鎳前體來制備磷化鎳(Ni2P)的新方法。 該方法采用硝酸鎳為鎳源焙燒后得到氧化鎳，將所得氧化鎳浸漬次磷酸鈉溶液后得到前體，通過對(duì)前體進(jìn) 行簡(jiǎn)單的低溫?zé)崽幚韥砗铣韶?fù)載型和非負(fù)載型Ni2P。本發(fā)明的特點(diǎn)在于所采用的工藝簡(jiǎn)單，Ni2P制備溫度 低，生產(chǎn)周期短，不需要程序升溫等復(fù)雜的歩驟，僅需常壓T簡(jiǎn)單的熱處理。所用原料價(jià)格便宜、安全， 所需設(shè)備成本低。該類催化劑因具有很高的加氫脫硫和加氫脫氮活性，可廣泛用于油品的加氫處理。
背景技術(shù)：
能源和環(huán)境不僅是全人類生存和發(fā)展的熱點(diǎn)話題，也是21世紀(jì)我們所面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。原油質(zhì) 量的不斷下降和環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格，使得各國紛紛提高煉油深度并開發(fā)新型催化劑來生產(chǎn)清潔燃料。在 眾多的新催化材料中，過渡金屬磷化物因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及在許多涉氫反應(yīng)中具有優(yōu)異的催 化性能引起了人們廣泛的關(guān)注。在眾多的過渡金屬磷化物中，Ni2P催化劑的加氫脫硫和加氫脫氮活性都遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超過了商業(yè)的NiMoS催化劑，已成為過渡金屬磷化物催化劑研究領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)。
負(fù)載型和非負(fù)載型Ni2P的制備方法有很多。其中應(yīng)用最廣泛的是磷酸鹽在氫氣氣氛中的程序升溫還原。
盡管此方法是傳統(tǒng)的制備磷化物催化劑的方法，但是此種方法在熱力學(xué)上是不利亍進(jìn)行的。因?yàn)榇朔磻?yīng)需 要很低的水蒸氣分壓，還需斷裂磷酸鹽中的P-O鍵，因而制備過程中需要較人的氫氣流速和較高的制備溫 度(一般在55(TC以上)。而且程序升溫還原在大規(guī)模生產(chǎn)中也很難實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中提到的利用次磷酸鈉熱 分解產(chǎn)生的磷化氣還原氧化鎳前體來制備磷化鎳(Ni2P)的新方法解決了以上的難題。其所采用的T.藝簡(jiǎn) 單，Ni2P制備溫度低，生產(chǎn)周期短，制備過程中不需要使用流動(dòng)的保護(hù)氣體，不需要程序升溫等復(fù)雜的步 驟，僅需常壓下簡(jiǎn)單的熱處理。所用原料價(jià)格便宜、安全，所需設(shè)備成本低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種利用次磷酸鈉熱分解產(chǎn)生的磷化氫還原氧化鎳前體來制備磷化鎳(Ni2P)的新方法。 該方法采用硝酸鎳為鎳源焙燒后得到氧化鎳，將所得氧化鎳浸漬次磷酸鈉溶液后得到前體，通過對(duì)前體進(jìn) 行簡(jiǎn)單的低溫?zé)崽幚韥砗铣韶?fù)載型和非負(fù)載型Ni2P。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于所采用的t藝簡(jiǎn)單，Ni2P制備溫度低，生產(chǎn)周期短，不需要程序升溫等復(fù)雜的步驟， 僅需常壓下簡(jiǎn)單的熱處理。所用原料價(jià)格便宜、安全，所需設(shè)備成本低。
Ni2P合成步驟如下
稱取一定量的硝酸鎳在55(TC空氣氣氛下焙燒2小時(shí)即可得到氧化鎳。在室溫?cái)嚢柘?，按照化學(xué)計(jì)量 關(guān)系，將所需量的次磷酸鈉溶F去離子水中，攪拌溶解后將所需量的氧化鎳加入到溶液中浸漬，充分?jǐn)嚢?2小時(shí)后將所得溶液在一定溫度下烘干。然后將烘千后的前體粉末研磨后裝入反應(yīng)器內(nèi)，在靜態(tài)的氮?dú)獗?護(hù)氣氛中將前體在一定溫度下熱處理IO分鐘以上。然后將所得產(chǎn)物水洗后烘干即得到所需的Ni2P。負(fù)載 型Ni2P的制備過程需要兩步浸漬來實(shí)現(xiàn)，第一步浸漬是將載體浸漬硝酸鎳溶液后烘干，然后在55(TC焙燒2小時(shí)即可得到負(fù)載型氧化鎳，其余步驟與非負(fù)載型Ni2P的制備步驟相同。
合成步驟中所述的化學(xué)計(jì)量關(guān)系是NiO:NaH2P02等于1 :2.75;所述的硝酸鎳是分析純硝酸鎳；所述 的次磷酸鈉是分析純次磷酸鈉；前體溶液的烘干溫度為40~80°C;前體熱處理溫度為250~350°C。


附圖1是所合成的非負(fù)載型Ni2P樣品A的粉末X射線衍射圖。
附圖2是所合成的負(fù)載型Ni2P/MCM-41樣品B的粉末X射線衍射圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明可通過實(shí)施例詳細(xì)說明，但它們不是對(duì)本發(fā)明做任何限制。在這些實(shí)施例中，XRD譜圖由日本 理學(xué)D/MAX-2500型X—射線衍射儀測(cè)定，管壓40kV，管流100mA，掃描速度8 7min。 這些實(shí)施例說明了 Ni2P和Ni2P/MCM-41的合成過程。 實(shí)施例1
首先在室溫?cái)嚢锠顟B(tài)下將5.89g的次磷酸鈉(NaH2P02.H20)加入到18mL去離子水中，溶解lOmin 之后加入1.49g的NiO。繼續(xù)攪拌2小時(shí)后，將所得的溶液放入培養(yǎng)皿內(nèi)8(TC烘干。然后將烘干后的前體 粉末裝入反應(yīng)器內(nèi)，在靜態(tài)的氮?dú)獗Ｗo(hù)中25(TC熱處理lOmin,然后將所得產(chǎn)物水洗后烘干，所得樣品被 命名為A， A具有附圖1的特征。
實(shí)施例2
首先在室溫?cái)嚢锠顟B(tài)下將5.93g的硝酸鎳(Ni(N03)2.6H20)加入到18mL去離子水中，溶解lOmin之 后加入3.91g的MCM-41分子篩。繼續(xù)攪拌2小時(shí)后，將所得的溶液放入培養(yǎng)皿內(nèi)IO(TC烘干。然后將烘 干后的前體粉末放入馬弗爐內(nèi)，在550'C空氣氣氛下焙燒2小時(shí)得到負(fù)載型氧化鎳(NiO/MCM-41)。在室 溫?cái)嚢锠顟B(tài)下將5.89g的NaH2P02.H20加入到18mL去離子水中，溶解lOmin之后加入負(fù)載型氧化鎳 (NiO/MCM-41)。繼續(xù)攪拌2小時(shí)后，將所得的溶液放入培養(yǎng)皿內(nèi)8(TC烘干。然后將烘干后的前體粉末 裝入反應(yīng)器內(nèi)，在靜態(tài)的氮?dú)獗Ｗo(hù)中25(TC熱處理10min，然后將所得產(chǎn)物水洗后烘干，所得樣品被命名 為B， B具有附圖2的特征。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提出一種利用次磷酸鈉熱分解產(chǎn)生的磷化氫還原氧化鎳前體來制備磷化鎳(Ni2P)的新方法。該方法采用硝酸鎳為鎳源焙燒后得到氧化鎳，將所得氧化鎳浸漬次磷酸鈉溶液后得到前體，通過對(duì)前體進(jìn)行簡(jiǎn)單的低溫?zé)崽幚韥砗铣韶?fù)載型和非負(fù)載型Ni2P。本發(fā)明的特點(diǎn)在于所采用的工藝簡(jiǎn)單，Ni2P制備溫度低，生產(chǎn)周期短，不需要程序升溫等復(fù)雜的步驟，僅需常壓下簡(jiǎn)單的熱處理。所用原料價(jià)格便宜、安全，所需設(shè)備成本低。Ni2P合成步驟如下稱取一定量的硝酸鎳在550℃空氣氣氛下焙燒2小時(shí)即可得到氧化鎳。在室溫?cái)嚢柘拢凑栈瘜W(xué)計(jì)量關(guān)系，將所需量的次磷酸鈉溶于去離子水中，攪拌溶解后將所需量的氧化鎳加入到溶液中浸漬，充分?jǐn)嚢?小時(shí)后將所得溶液在一定溫度下烘干。然后將烘干后的前體粉末研磨后裝入反應(yīng)器內(nèi)，在靜態(tài)的氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛中將前體在一定溫度下熱處理10分鐘以上。然后將所得產(chǎn)物水洗后烘干即得到所需的Ni2P。負(fù)載型Ni2P的制備過程需要兩步浸漬來實(shí)現(xiàn)，第一步浸漬是將載體浸漬硝酸鎳溶液后烘干，然后在550℃焙燒2小時(shí)即可得到負(fù)載型氧化鎳，其余步驟與非負(fù)載型Ni2P的制備步驟相同。
2. 按照權(quán)利要求1所述的化學(xué)計(jì)量關(guān)系中，NiO:NaH2P02等于1 :2.75。
3. 按照權(quán)利要求1所述的硝酸鎳是分析純硝酸鎳。
4. 按照權(quán)利要求1所述的次磷酸鈉是分析純次磷酸鈉。
5. 按照權(quán)利要求1所述的前體溶液的烘干溫度為40~80°C。
6. 按照權(quán)利要求1所述的前體熱處理溫度為250~350°C。
7. 按照權(quán)利要求1合成的產(chǎn)物為非負(fù)載型或負(fù)載型Ni2P。
全文摘要
本發(fā)明提出一種利用次磷酸鈉熱分解產(chǎn)生的磷化氫還原氧化鎳前體來制備磷化鎳(Ni₂P)的新方法。該方法采用硝酸鎳為鎳源焙燒后得到氧化鎳，將所得氧化鎳浸漬次磷酸鈉溶液后得到前體，通過對(duì)前體進(jìn)行簡(jiǎn)單的低溫?zé)崽幚韥砗铣韶?fù)載型和非負(fù)載型Ni₂P。本發(fā)明的特點(diǎn)在于所采用的工藝簡(jiǎn)單，Ni₂P制備溫度低，生產(chǎn)周期短，不需要程序升溫等復(fù)雜的步驟，僅需常壓下簡(jiǎn)單的熱處理。所用原料價(jià)格便宜、安全，所需設(shè)備成本低。該類催化劑因具有很高的加氫脫硫和加氫脫氮活性，可廣泛用于油品的加氫處理。
文檔編號(hào)B01J29/00GK101671009SQ20091007056
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者關(guān)慶鑫, 張明慧, 偉 李 申請(qǐng)人:南開大學(xué)