[发明专利]基于次磷酸盐和金属盐的机械混合物制备双金属磷化物的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机纳米材料制备工艺技术领域，涉及无机纳米材料的制备方法，具体的说是双金属磷化物的合成方法。可应用于电池材料、超导材料和催化材料等方面。

背景技术

过渡金属磷化物作为一种新型催化材料，目前正成为加氢精制催化剂的研究热点。所研究的过渡金属磷化物中，VIB族的Mo和W以及VIII族的Ni和Co都表现出良好的HDS活性和稳定性。因此，目前许多研究集中在提高它们的脱硫性能上。除了改变磷化物种类提高磷化物催化剂的性能之外，人们还尝试引入助剂，对它们进行改性。磷化物催化剂助剂的选择多集中在VIII族的过渡金属，如Fe、Co和Ni等。

本发明以次磷酸盐和两种金属盐的机械混合物为前体，在低温下通过简单地短时间热处理前体制备负载和非负载双金属磷化物纳米材料的新方法。

发明内容

本发明的意义在于提供一种负载和非负载双金属磷化物的合成方法，这种方法具有合成的磷化物尺寸可控，制备条件温和，操作简单、安全，反应时间短暂，工艺重复性好，产品质量稳定的优点。

本发明的特点在于通过改变金属盐的种类，可以实现制备不同种类的双金属磷化物。

非负载双金属磷化物合成步骤如下：

将一定量的次磷酸盐和两种金属盐用钥匙混合均匀，然后将上述混合物装入小瓷舟内，放入管式炉中，通入惰性气体或氢气作为保护气体，然后直接升温到150-500℃后，热处理10-180分钟。反应完毕后在氮气保护下将炉子温度降至室温，然后采用1wt.％O₂/N₂钝化30min，产物水洗至中性，在60℃真空干燥3小时得到相应的双金属磷化物。上述次磷酸盐可为周期表中IA和IIA中的次磷酸盐或次磷酸盐的混合物。金属盐为周期表中过渡金属盐。

负载型磷化物合成步骤如下：

将一定量的载体在一定量的两种金属盐水溶液中搅拌浸渍3小时，然后将载体抽滤、洗涤，得到的滤饼在60℃真空干燥3小时得到相应的负载型金属盐前体。然后将一定量的次磷酸盐和负载型金属盐前体装入小瓷舟中，放入管式炉中，通入惰性气体或氢气作为保护气体，然后升温到150-500℃后，热处理10-180分钟。反应完毕后在氮气保护下将炉子温度降至室温，然后采用1wt.％O₂/N₂钝化30min，产物水洗至中性，在60℃真空干燥3小时得到相应的磷化物。上述次磷酸盐可为周期表中IA和IIA中的次磷酸盐或次磷酸盐的混合物。金属盐为周期表中过渡金属盐。载体为三氧化二铝、二氧化硅、分子筛、石墨、活性炭、二氧化钛、二氧化锆等。

具体实施方案

实施方案1

将0.54g次磷酸钠、0.15g氯化钴和0.15g氯化镍用钥匙机械混合均匀后放入管式炉中，以15ml/min的流速通入氮气，然后直接升温至250℃，在此温度下反应20分钟，后在氮气保护下降至室温，然后经1wt.％O₂/N₂钝化30min，产物经蒸馏水洗涤3次后，在60℃真空干燥3小时得到NiCoP。

实施方案2

将实施方案1中次磷酸钠的质量变为0.36g，0.15g氯化钴变为0.2g氯化钴，0.15g氯化镍变为0.2g氯化镍，其它条件不变，得到NiCoP。

实施方案3

将实施方案1中0.54g次磷酸钠变为0.42g次磷酸铵，其它条件不变，得到NiCoP。

实施方案4

将实施方案1中的0.15g氯化钴变为0.11g氯化亚铁，其它条件不变，得到NiFeP。

实施方案5

将实施方案1中温度变为200℃其它条件不变。

实施方案6

将实施方案1中温度变为300℃其它条件不变。

实施方案7

将实施方案1中温度变为350℃其它条件不变。

实施方案8

将实施方案1中温度变为400℃，其它条件不变。

实施方案9

将实施方案1中的制备时间变为60分钟，其它条件不变。

实施方案10