[发明专利]一种硫掺杂磷化铁加氢脱硫催化剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于无机材料制备工艺技术领域，涉及无机材料的制备方法，具体的说是高活性硫掺杂磷化铁的制备方法，可应用于加氢脱硫催化材料等方面。

背景技术

过渡金属磷化物已经被发现具有优秀的加氢脱硫性能。比如磷化镍、磷化铁、磷化钴、磷化钨和磷化钼等。但是过渡金属磷化物在加氢脱硫反应中的活性相研究仍然是该领域的研究热点。近几年学者们研究发现在加氢脱硫反应中MPS这个中间相物种是脱硫反应的活性相，因此，如果能够在磷化物表面构建这个活性相，势必可以大幅提高磷化物的加氢脱硫的活性。在这个专利中，我们以硫化铁为原料，通过低温磷化合成了硫掺杂的磷化铁，该催化剂的加氢脱硫活性有明显提高。

发明内容

本发明的意义在于提供一种高活性硫掺杂磷化铁的合成方法，这种方法可以在形成磷化铁的同时，在其表面原位构建FePS活性相，从而大幅提高磷化铁的加氢脱硫的活性。并且具有操作简单，反应时间短暂，反应温度较低，工艺重复性好，产品质量稳定的优点。

非负载硫掺杂磷化铁合成步骤如下：

将硫化钠和硫酸亚铁分别溶于一定量的去离子水中，再将硫化钠逐滴加入到亚铁离子溶液中，得到的沉淀为硫化亚铁，离心、洗涤干燥后备用。将一定量的硫化铁粉末和次磷酸钠混合，然后将上述混合物在惰性气体保护下升温到250-550℃后，热处理1-2h。反应完毕后将炉子温度降至室温，用含有1％氧气的氮气钝化1小时，得到的催化剂备用。

负载型硫掺杂磷化铁的合成步骤如下：

将一定量的硫酸亚铁溶于一定量的水中，然后加入一定量的载体，浸渍载体3小时后，加入一定量的硫化钠，再继续搅拌1小时后，将得到的沉淀抽虑，干燥、磨碎，最后得到负载的硫化铁粉末。然后重复磷化铁的合成步骤。载体为纳米二氧化硅，分子筛，大孔三氧化二铝等。

具体实施方案

实施方案1

将0.5克硫化铁和0.34g次磷酸钠混合后，放入管式炉中，直接升温到300℃，保持60分钟后，降到室温，用含有1％氧气的氮气钝化1小时，得到的催化剂备用。

实施方案2

将反应温度变为250℃，其它条件不变。

实施方案3

将反应时间变为120分钟，其它条件不变。

实施方案4

将0.5gFeS/SiO₂和0.55g次磷酸钠混合，，放入管式炉中，直接升温到350℃，保持90分钟后，降到室温，用含有1％氧气的氮气钝化1小时，得到的催化剂备用。