[發(fā)明專利]一種低溫還原制備磷化鎳的新方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010248335.7
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN101898754A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 李偉;張濛;關(guān)慶鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提出一種低溫溶劑熱法制備磷化鎳(Ni₁₂P₅)的新方法。該方法使用無水氯化鎳為鎳源，無水次磷酸鹽為磷源，在室溫下將其溶解于高沸點有機溶劑中，攪拌至透明溶液后密封于高壓釜內(nèi)升溫140～240℃，反應一定時間后得到Ni₁₂P₅。本發(fā)明的特點在于以高沸點有機物質(zhì)為溶劑，反應條件簡易溫和，所生成的Ni₁₂P₅是納米級顆粒，粒徑在50～200nm，比表面積較大，有利于加氫脫硫和選擇性加氫以及其它催化加氫反應，具有較廣闊的用途。

背景技術(shù)

過渡金屬磷化物是磷原子進入過渡金屬晶格而形成的具有金屬性質(zhì)的間隙化合物。磷原子占據(jù)化合物三角棱柱的中心位置，改變了過渡金屬原子的排列結(jié)構(gòu)，同時磷原子的電負性也改變了過渡金屬原子的電子云密度。因此過渡金屬磷化物兼有離子晶體、共價固體和過渡金屬的特性，從而表現(xiàn)出獨特的物理化學性質(zhì)。目前研究表明，過渡金屬磷化物不僅在加氫脫硫與選擇性催化加氫的催化反應中表現(xiàn)出很好的催化活性，而且在抗腐蝕與污水處理以及光催化染料降解等領(lǐng)域中展現(xiàn)了很好應用潛力。

磷化鎳催化劑有很多制備方法，目前已報道的合成方法有：氫氣氣氛下金屬鹵化物與磷酸鹽高溫化合，金屬與含磷有機物高溫分解化合，過渡金屬鹵化物與堿金屬磷化物的置換反應，金屬及金屬鹽低溫與PH₃反應，含磷有機金屬前驅(qū)體高溫分解，亞磷酸鹽歧化分解還原金屬鹵化物。這些方法都需要嚴格的實驗條件與儀器設備，而且所選磷源具有較大毒性，對環(huán)境造成嚴重的污染。次磷酸鹽熱分解法雖然能夠很好的解決以上的問題，但是其分解產(chǎn)生的磷化氫在高溫下與氧氣接觸容易著火，為安全生產(chǎn)帶來了隱患。本發(fā)明使用高沸點有機物質(zhì)作為溶劑，在密閉條件下進行加熱，利用次磷酸鹽分解還原氯化鎳制備磷化鎳(Ni₁₂P₅)的新方法解決了磷化氫自燃的安全隱患問題，制備條件快速溫和，所生成的物質(zhì)為納米級磷化鎳顆粒，粒徑在50～200nm。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種低溫溶劑熱法制備磷化鎳的新方法。該方法采用無水氯化鎳為鎳源，無水次磷酸鹽為磷源，將其溶解于高沸點有機溶劑中，攪拌至透明溶液后密封于高壓釜內(nèi)升溫140～240℃，反應一定時間后得到磷化鎳。

本發(fā)明的特點在使用高沸點有機物質(zhì)為溶劑，反應條件溫和快速，所生成的磷化鎳是納米級顆粒，比表面積比較大。

Ni₁₂P₅催化劑合成步驟如下：

分別稱取一定量的氯化鎳與次磷酸鹽在120℃下烘干制得無水氯化鎳與無水次磷酸鹽。稱取一定量的無水氯化鎳室溫下溶解于一定體積的高沸點有機溶劑形成一定濃度的溶液，按計量關(guān)系將所需的無水次磷酸鹽加入到以上溶液中，攪拌至透明溶液后密封于高壓釜中，在一定溫度下的烘箱中反應一定時間。然后將所得產(chǎn)物水洗后烘干即得到所需的Ni₁₂P₅。

合成步驟中所述的化學計量關(guān)系是Ni²⁺∶H₂PO₂^-在1∶2.5～1∶15范圍內(nèi)；所述的氯化鎳是分析純氯化鎳；所述的次磷酸鹽是分析純次磷酸鈉；所述的高沸點有機溶劑是乙二醇、丙三醇1，2-丙二醇及其混合溶劑；所述的溶液濃度為0.05～0.5mol/L反應溫度為140～240℃；反應時間為2～24h。

附圖說明

附圖1是所合成的Ni₁₂P₅樣品的粉末X射線衍射圖。

附圖2是所合成的Ni₁₂P₅樣品的粉末X射線衍射圖。

附圖3是所合成的Ni₁₂P₅樣品的掃描電子顯微鏡照片。

具體實施方式

本發(fā)明可通過實施例詳細說明，但它們不是對本發(fā)明做任何限制。在這些實施例中，XRD譜圖由德國Bruker?D8FOCUS型X-射線衍射儀測定，管壓40kV，管流40mA，掃描速度12°/min。電子掃描顯微鏡鏡照片由捷克TESCAN?VEGA3型電子掃描顯微鏡拍攝。

這些實施例說明了Ni₁₂P₅的合成過程。

實施例1