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石油作为重要的化石燃料应用于各行各业,经过炼制可作为燃料油﹑化工原料等。而在炼制过程中会出现较多的副产物如含硫芳香烃。由于对环境问题越来越重视,各国相继制定法律来限制油品中硫的含量,这样使加氢脱硫过程显得尤为重要,对加氢脱硫催化剂的研究也就成为了科研重点。过渡金属磷化物在多种加氢催化反应中都表现出了良好的催化活性,具有良好的稳定性和抗中毒性,是一种新型加氢精制催化剂。 本论文采用无毒的反应物在溶剂热反应条件下合成了Ni2P,初步探究了Ni2P的溶剂热合成机理,并进行了铁镍双金属磷化物的溶剂热合成探究,研究了反应过程中条件参数对反应最终产物的影响。采用XRD﹑TEM﹑EDS﹑IR等表征手段对产物物相形貌及成分进行了分析,主要获得以下结论: (1)溶剂热法合成纳米磷化镍 利用溶剂热合成方法制备出了纳米Ni2P粉体,产物的粒径为10-50nm,对反应过程中反应物配比﹑反应时间﹑反应温度对最终产物的影响进行了研究,实验结果如下: 反应物最佳配比为P/Ni=4/1,在此反应物配比下可以获得结晶度较高的纳米Ni2P物相。当P/Ni>4/1时,产物中出现了杂质相红磷,当P/Ni<4/1时,产物主要是杂质相Ni12P5,Ni2P为次要物相。 纳米Ni2P的最佳合成温度为180℃:当温度由160℃升至180℃,随着反应温度升高红磷的杂质相越来越少,结晶度良好;当温度为180℃时产物为纯Ni2P物相;反应物由180℃升至200℃时,产物中没有Ni2P物相,确定180℃为最佳反应温度。 纳米Ni2P的理想反应时间为5h。反应时间为5h时,产物为纯Ni2P物相,此时产物的结晶度较高;反应时间延长至10h时,产物仍为Ni2P物相,产物的结晶度稍有提高,与反应时间为5h的产物差别不大;而反应时间延长至15h时,产物主要为Ni12P5。 (2)纳米磷化镍溶剂热合成机理 初步探究了纳米Ni2P溶剂热合成机理,对反应过程中间产物进行了表征,探究了反应产物的形成过程。 乙醇胺溶剂具有还原性,氯化镍在溶剂中被还原,产生镍单质,红磷与还原所得的镍单质化合生成磷化镍。随着反应时间的延长,产物中的红磷逐渐减少,反应过程中的中间产物为Ni12P5,随着反应的进行Ni12P5与红磷继续反应,产物逐渐转变为纯Ni2P物相。 (3)铁镍双金属磷化物的溶剂热合成探究 采用溶剂热法进行了铁镍双金属磷化物的合成实验,对实验所得产物进行了XRD、TEM、EDS表征。实验结果表明:溶剂热合成了富磷的磷化物,在有限的范围内,铁元素部分替代镍元素,从而形成镍铁双金属磷化物。TEM图像表明产物为粒径小于50nm的纳米粉体,产物的结晶度随着反应原料中镍含量的增加而提高。