[發明專利]一種Ni2

有效

• 申請號: 202010914453.0
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112028043B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 劉慶友;么志偉;崔延昭;岑凌
• 申請（專利權）人: 中國科學院地球化學研究所
• 主分類號: C01B25/08
• 分類號: C01B25/08;B01J27/185;B82Y30/00
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 方亞兵

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種Ni₂P的碳熱還原制備方法、產品及應用，制備方法包括取磷源、鎳源分別配制成水溶液后混合均勻，加入葡萄糖溶液，再次混勻后恒溫烘干，產物研磨得粉狀物；所得粉狀物500℃焙燒后冷卻得前驅體；將所得前驅體氬氣氣氛下900℃焙燒后，在室溫下通入1％O₂/Ar的混合氣流鈍化，得目標產物Ni₂P。與傳統H₂?TPR磷化物制備方法比較，以葡萄糖為碳源的碳熱還原法產生的氣態產物主要是CO_x，能夠大大降低H₂O在氣態產物中的分壓，避免Ni₂P發生水熱燒結現象，增加Ni₂P的分散度。另外，該碳熱還原法不受反應空速和升溫速率的影響，操作更加簡單，節省成本，有利于工業化生產。

技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，具體涉及一種Ni₂P的碳熱還原制備方法、產品及應用。

背景技術

在光子學，磁學，催化等眾多領域，過渡金屬磷化物都有廣泛應用。過渡金屬磷化物，具有與貴金屬類似的結構，使其具有相似的特性，在NO還原、N₂H₄分解和加氫處理等反應中都具有高的催化活性，隨著研究的深入，越來越引起更多關注與研究。因此其過渡金屬磷化物的合成方法成為了在各個領域廣泛使用過渡金屬磷化物的關鍵。然而目前的制備方法中，大多數反應需要高溫高壓，有些需要涉及有毒物質，還有的在操作方面相對比較復雜且困難。因此，尋求一種綠色簡單便捷的合成路線是非常有必要的。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種利用葡萄糖為碳源，經過熱處理過程，合成過渡金屬磷化鎳的制備方法，實現綠色簡單便捷的合成磷化鎳的技術目的。

一種Ni₂P的碳熱還原制備方法，包括以下步驟：

(1)取磷源、鎳源分別配制成水溶液后混合均勻，加入葡萄糖溶液，再次混勻后恒溫烘干，產物研磨得粉狀物；

(2)步驟(1)所得粉狀物空氣氛圍500℃焙燒后冷卻得前驅體；由于混合液體烘干后的樣品含有多種組分如硝酸根等和大量的水，通過低溫焙燒除去不參與碳熱反應的物種；

(3)將步驟(2)所得前驅體氬氣氣氛下900℃焙燒后通入O₂/Ar的混合氣流鈍化，得目標產物Ni₂P。新鮮過渡金屬磷化物具有較強的親氧性，直接暴露空氣易發生強烈的表面氧化反應，甚至發生燃燒導致體相氧化。通過稀薄含氧氣體鈍化后，能保證在空氣中其結構穩定性。

進一步地，所述步驟(1)中，磷源為磷酸氫二胺，鎳源為硝酸鎳，混合溶液中鎳磷碳摩爾比為2:(1～2):(16～64)。

進一步地，所述步驟(1)中，恒溫烘干條件為110℃恒溫。

進一步地，所述步驟(2)中，500℃焙燒3h后冷卻降至室溫。

進一步地，所述步驟(3)中，將步驟(2)所得前驅體在30ml/min氬氣流環境下以10℃/min的速率從室溫加熱至900℃，保溫1小時，繼續通Ar氣并冷卻至室溫，然后通入1％O₂/Ar(氬氣氣氛氧氣占比1％)的混合氣流鈍化2小時，得目標產物Ni₂P。

本發明還提供上述的Ni₂P的碳熱還原制備方法所制備的Ni₂P產品。

本發明還提供上述Ni₂P作為催化劑的應用。

與現有技術相比本發明具有以下有益效果：