新型石油精煉催化劑Ni-P化合物的水熱法制備研究.pdf

1、隨著環(huán)境的惡化和石油重質(zhì)化和劣質(zhì)化的趨勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)高性能石油加氫精制催化劑的要求越來(lái)越迫切。Ni-P化合物是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的石油精煉催化劑，具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，研究制備具有高催化性能的Ni-P化合物成為當(dāng)今石油精煉催化材料研究的熱點(diǎn)。
　　 本文采用水熱法制備新型石油精煉催化材料Ni-P化合物，研究了制備過(guò)程中各工藝條件對(duì)產(chǎn)物的影響。利用XRD、SEM、TEM、EDS等手段對(duì)產(chǎn)物物相及形貌進(jìn)行了表征分析。主要

2、研究結(jié)果如下：
　　 （一）水熱法制備Ni2P和Ni12P5微米級(jí)粉體及其表征
　　 以紅磷和氯化鎳為原料，通過(guò)水熱法制備Ni2P和Ni12P5微米級(jí)粉體，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)的研究P/Ni比、水熱溫度、水熱時(shí)間對(duì)產(chǎn)物物相和形貌的影響。結(jié)果表明：
　　 1)提高P/Ni比有助于Ni2P的生成，降低P/Ni比有助于Ni12P5的生成；改變P/Ni比對(duì)產(chǎn)物的形貌沒(méi)有太大的影響，產(chǎn)物基本保持了紅磷的原始形貌；紅磷與Ni2+反

3、應(yīng)生成Ni2P、Ni12P5的反應(yīng)是固-液反應(yīng)機(jī)理，溶液中的Ni2+滲透入紅磷表面與其反應(yīng)，從而使產(chǎn)物保持了紅磷的原始形貌。
　　 2)200℃以下產(chǎn)物為Ni2P物相，在此溫度范圍內(nèi)改變水熱溫度對(duì)產(chǎn)物的物相沒(méi)有影響，水熱溫度提高到210℃時(shí)有利于Ni12P5的生成，不利于Ni2P的生成。
　　 3)水熱時(shí)間從12h延長(zhǎng)到24h，產(chǎn)物物相都是純凈的Ni2P相，但是當(dāng)將水熱時(shí)間從24h延長(zhǎng)到48h時(shí)，生成了純凈的Ni12P5

4、。延長(zhǎng)水熱時(shí)間更有利于Ni12P5物相的生成；延長(zhǎng)水熱時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的形貌沒(méi)有影響。
　　 （二）水熱法制備Ni2P和Ni12P5納米級(jí)粉體及其表征
　　 水熱法制備Ni2P和Ni12P5納米級(jí)粉體，通過(guò)改變?cè)系腜/Ni比、水熱溫度、水熱時(shí)間制備出較為純凈的Ni2P和Ni12P5納米粉體。在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)的研究P/Ni比、水熱溫度、水熱時(shí)間對(duì)產(chǎn)物物相和形貌的影響。結(jié)果表明：
　　 1)在低P/Ni比(P/Ni≤15/

5、1)時(shí)，產(chǎn)物中以Ni12P5為主，而在高P/Ni比(P/Ni≥18/1)時(shí)，產(chǎn)物以Ni2P為主。所以，增大P/Ni比更有利于Ni2P的生成，而不利于Ni12P5的生成。從改變P/Ni比所得產(chǎn)物及水熱處理過(guò)的紅磷的透射電鏡照片可以看出，產(chǎn)物繼承了水熱處理過(guò)紅磷的不規(guī)則形貌，改變反應(yīng)的P/Ni比不會(huì)對(duì)產(chǎn)物的形貌造成明顯的影響。
　　 2)在首先將紅磷在200℃，水熱處理24h后，P:Ni=30:1、水熱時(shí)間24h為不變條件下，200

6、℃是生成Ni2P的理想條件，溫度升高或降低都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物中次要相Ni12P5的出現(xiàn)。水熱溫度從190℃升到200℃再升到210℃并沒(méi)有改變產(chǎn)物的類似紅磷的不規(guī)則形貌。
　　 3)改變水熱時(shí)間對(duì)物相的影響是巨大的，在不同的時(shí)間段上有不同的產(chǎn)物生成。
　　 （三）球形Ni-P化合物的制備及表征
　　 采用NaH2PO3·H2O做磷源，與NiCl2.6H2O在不同的水熱條件下反應(yīng)，成功制備了具有球形形貌的鎳-磷化合物，X