[發明專利]低溫還原法制備磷化鎢

無效

• 申請號: 201010204214.2
• 申請日: 2010-06-21
• 公開（公告）號: CN101863460A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 李偉;關慶鑫
• 申請（專利權）人: 李偉
• 主分類號: C01B25/08
• 分類號: C01B25/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提出一種利用次磷酸鈉和鎢酸鈉混合前體低溫熱分解來制備磷化鎢(WP)的新方法。該方法采用次磷酸鈉和鎢酸鈉為前體，將二者在去離子水中溶解后重結晶得到混合前體。在惰性氣體保護氣氛下，通過對前體進行簡單的低溫熱處理來合成磷化鎢。本發明的特點在于磷化鎢制備溫度低，原料和設備成本低，生產工藝簡單，生產周期短，制備過程中不需要程序升溫。該類催化劑有良好的加氫脫硫和加氫脫氮活性，在油品的加氫處理處理方面有著非常廣泛的應用。

背景技術

多年來，為了充分利用石油資源同時保護人類賴以生存的環境，世界各國都一直在致力于更高效的催化劑的研究。其中，對油品進行加氫處理來脫硫、脫氮是解決此問題的主要途徑，此方案越來越受到世界各國石油公司和研究機構的廣泛關注。但傳統的硫化態催化劑已經不能滿足油品深度脫硫的需求，因此開發更高效的新型催化劑是解決此問題的有效途徑。在眾多的新催化材料中，過渡金屬磷化物因其良好的催化性能已經成為研究的熱點。磷化鎢作為新型加氫精制催化劑也已引起研究者的廣泛興趣。

磷化鎢的制備方法有很多，應用最廣泛的還是磷酸鹽在氫氣氣氛中的程序升溫還原。但是此種方法在磷化鎢的制備過程中需要斷掉磷酸鹽中的P-O鍵，因而需要較高的制備溫度(一般在550℃以上)。由于此反應在熱力學上是不利進行的，所以反應過程中除了需要很高的反應溫度外還需要很低的水蒸氣分壓，因此在磷化鎢的制備過程中要采用很低的升溫速率同時提供很高的氫氣流速來帶走反應中產生的水蒸氣。而且程序升溫還原在大規模生產中也很難實現。本發明中提到的利用次磷酸鈉和鎢酸鈉混合前體低溫熱分解來制備磷化鎢(WP)的新方法解決了以上的難題。其所采用的工藝簡單，磷化鎢制備溫度低，生產周期短，制備過程中不需要使用流動的保護氣體，不需要程序升溫等復雜的步驟，僅需常壓下簡單的熱處理。所用原料價格便宜、安全，所需設備成本低。

發明內容

本發明提出一種利用次磷酸鈉和鎢酸鈉混合前體低溫熱分解來制備磷化鎢(WP)的新方法。該方法采用次磷酸鈉和鎢酸鈉為前體，將二者在去離子水中溶解后重結晶得到混合前體。在惰性氣體保護氣氛下，通過對前體進行簡單的低溫熱處理來合成磷化鎢。

本發明的特點在于磷化鎢制備溫度低，原料和設備成本低，生產工藝簡單，生產周期短，制備過程中不需要程序升溫。

磷化鎢合成步驟如下：

在室溫攪拌狀態下，按照一定的化學計量關系，將所需量的次磷酸鈉溶于去離子水中，攪拌溶解后加入所需量的鎢酸鈉，充分攪拌2小時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器內，在靜態的氮氣保護氣氛下將前體在一定溫度下熱處理10分鐘以上。然后將所得產物水洗后烘干即得到所需的磷化鎢。

合成步驟中所述的化學計量關系是Na₂WO₄∶NaH₂PO₂在1∶4～1∶5范圍內；所述的鎢酸鈉是分析純鎢酸鈉；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50～80℃；前體熱處理溫度為300～400℃。

附圖說明

附圖1是所合成的WP樣品A的粉末X射線衍射圖。

附圖2是所合成的WP樣品B的粉末X射線衍射圖。

具體實施方式

本發明可通過實施例詳細說明，但它們不是對本發明做任何限制。在這些實施例中，XRD譜圖由日本理學D/MAX-2500型X-射線衍射儀測定，管壓40kV，管流100mA，掃描速度8°/min。

這些實施例說明了磷化鎢的合成過程。

實施例1

首先在室溫攪拌狀態下將8.48g的次磷酸鈉(NaH₂PO₂.H₂O)加入到50mL去離子水中，溶解10min之后加入6.60g的鎢酸鈉(Na₂WO₄.2H₂O)。繼續攪拌2小時后，將所得的溶液放入培養皿內80℃烘干。然后將烘干后的前體粉末裝入反應器內，在靜態的氮氣保護下300℃熱處理10min，然后將所得產物水洗后烘干，所得樣品被命名為A，A具有附圖1的特征。

實施例2

制備過程與樣品A的制備過程相同，只改變NaH₂PO₂.H₂O的量為10.71g，其它條件不變。所得樣品被命名為B，B具有附圖2的特征。