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本体磷化镍的水热合成研究

应用化工 2016年第8期45卷 1450-1452,1456页

作者：王钰佳王双甲刘添智魏民刘冬梅杨占旭辽宁石油化工大学化学化工与环境学部辽宁抚顺113001

以水为溶剂,硝酸镍和次亚磷酸钠为原料,采用水热合成法制备了本体磷化镍催化剂,考察了磷镍比、反应温度、反应时间和不同表面活性剂对合成磷化镍性质的影响。结果表明,在P∶Ni=6∶1,反应温度120℃,反应时间12 h的条件下,制备出较纯净的... 详细信息

以水为溶剂,硝酸镍和次亚磷酸钠为原料,采用水热合成法制备了本体磷化镍催化剂,考察了磷镍比、反应温度、反应时间和不同表面活性剂对合成磷化镍性质的影响。结果表明,在P∶Ni=6∶1,反应温度120℃,反应时间12 h的条件下,制备出较纯净的六方相磷化镍。添加表面活性剂聚乙二醇20000,可以在一定程度上提高磷化镍的比表面积。

关键词：过渡金属磷化物磷化镍水热合成表面活性剂次亚磷酸钠

多孔碳基磷化镍复合材料的构筑及其析氢性能研究

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多孔碳基磷化镍复合材料的构筑及其析氢性能研究

作者：黄硕中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

随着工业社会的发展,大量化石燃料的燃烧给环境带来了严重的污染问题。氢气作为一种环保的燃料,在不产生污染气体的同时,还具有热值高的优点。电解水作为一种生产氢气的重要方法,近年来引发了广泛关注。在众多电解水反应的催化剂中,磷... 详细信息

随着工业社会的发展,大量化石燃料的燃烧给环境带来了严重的污染问题。氢气作为一种环保的燃料,在不产生污染气体的同时,还具有热值高的优点。电解水作为一种生产氢气的重要方法,近年来引发了广泛关注。在众多电解水反应的催化剂中,磷化镍具有成本低,催化活性高等一系列优点,但因表面积较小,导电性较差,制约了磷化镍的催化性能。寻找一种合适的载体,在增加材料表面积的同时,也能增强导电性,成为该领域研究的重点课题。本文分别以掺氮多孔碳材料和掺磷多孔碳材料为载体,采用热解法和水热法制备两种新型复合材料,即磷化镍/掺氮多孔碳材料(NiP/NC)和磷化镍/掺磷多孔碳材料(NiP/PC)。用一系列相关实验手段对其进行表征,并评价了其在碱性介质中的电催化析氢性能。首先,通过简单的热解方法在氮掺杂多孔碳材料(NC)上负载了分散性良好的NiP纳米颗粒(NiP/NC)。该催化剂具有优异的析氢反应(HER)催化性能。引人注目的是,在最优配比下,NiP/NC复合材料在10mA·cm的过电位是108mV。电流密度在1 M KOH溶液下的塔菲尔斜率为67.3mV·dec,经过1000次的循环伏安法(CV)测试后,催化剂的析氢过电位只增加了4mV。在碱性介质中,电催化的析氢性能优于大多数同类催化剂。催化剂中碳组分独特的网状结构有利于活性位点的暴露,降低了阻抗,提高了电子传递效率,保证了析氢反应的稳定性。针对热解法耗能高,对环境污染较大的缺点。本文采用了一种无毒、简便的水热方法,在磷掺杂的多孔碳(PC)上合成分散均匀的NiP纳米颗粒(NiP/PC)。这种材料对析氢反应具有优异的催化性能。在1 M的KOH溶液中,与大多数同类析氢反应催化剂相比,在电流密度为10mA·cm下,最优配比下的NiP/PC材料的过电位仅为96mV,塔菲尔斜率仅为77.1mV·dec。经过2000次循环伏安法测试后,催化剂的析氢过电位仅增加了3mV。由于掺杂磷的多孔碳的比表面积大,在增加活性位点的同时,可以降低催化剂的阻抗。多孔碳中的磷原子还可以调节电子密度,增加氢的解吸速率。本文证明了磷掺杂多孔碳与NiP纳米粒子结合作为高效催化剂对析氢反应具有重要的意义。

关键词：磷化镍多孔碳材料热解法水热法析氢反应

集束式对流微通道反应器制备磷化镍及其复合材料性能研究

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集束式对流微通道反应器制备磷化镍及其复合材料性能研究

作者：杨越北京化工大学

学位级别：硕士

超级电容器是一种新型的能量储存器件,特点是具有较高的能量和功率密度,使用寿命较长。超级电容器电极材料决定着其性能的好坏,Ni2P材料价格低廉,具有较高的比电容性能,是十分出色的超级电容器材料。但传统的Ni2P材料制备方法较为复杂,... 详细信息

超级电容器是一种新型的能量储存器件,特点是具有较高的能量和功率密度,使用寿命较长。超级电容器电极材料决定着其性能的好坏,Ni2P材料价格低廉,具有较高的比电容性能,是十分出色的超级电容器材料。但传统的Ni2P材料制备方法较为复杂,且制备的材料经常表现出较差的循环性能。由于微通道反应器在纳米材料制备领域有良好的表现,本文提出使用集束式对流微通道反应器（C-CFMCR）结合低温磷化工艺制备Ni2P材料及其复合材料的方法,并就制备工艺对材料性能的影响规律进行了研究。主要内容如下:（1）在单束式对流微通道反应器（S-CFMCR）中制备了 Ni（OH）2材料,然后在PH3气氛中将其还原,最后经酸洗得到目标产物Ni2P。通过探讨磷化反应条件和S-CFMCR工艺条件对制备材料的影响,确定了当磷化温度为300℃,升温速率为10℃/min,体积流量为40mL/min（单管）、pH为13.10、陈化时间为3 h、干燥方式为冷冻干燥时,制备的Ni2P材料性能最佳,最后在相同条件下采用C-CFMCR反应器进行放大制备研究。结果表明,C-CFMCR无明显的放大效应,制备的Ni2P材料最高比电容可达到1200 F/g左右,500次恒流充放电循环后,比电容保有率约为65%。（2）为解决Ni2P材料循环性能较差的问题,使用C-CFMCR对其分别进行了还原氧化石墨烯（rGO）和Co元素的掺杂改性,确定了最佳的掺杂比。结果表明,rGO质量含量为8.5%的Ni2P/rGO复合材料的比电容为1500F/g左右,500次恒流充放电循环后,比电容保有率约为68%;Ni与Co物质的量比为15:1的Ni-Co-P复合材料的比电容为1475 F/g左右,500次恒流充放电循环后,比电容保有率提升至84%左右,并具有较好的倍率性能。掺杂后的Ni2P复合材料,尤其是Ni-Co-P复合材料,在比电容、循环性能等方面得到了明显提升。

关键词：微通道反应器磷化镍超级电容器复合材料

石墨烯/磷化镍复合材料的制备及非对称超级电容器的组装

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石墨烯/磷化镍复合材料的制备及非对称超级电容器的组装

作者：王彩坤哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

超级电容器在充放电时间(短)、充电效率(高)和使用寿命(长)等方面所拥有的诸多优势使其成为新能源研究领域炙手可热的储能装置,且拥有广阔的应用前景。近年来发展起来的石墨烯是一种可应用于超级电容器的新型电极材料,具有理论比表面积... 详细信息

超级电容器在充放电时间(短)、充电效率(高)和使用寿命(长)等方面所拥有的诸多优势使其成为新能源研究领域炙手可热的储能装置,且拥有广阔的应用前景。近年来发展起来的石墨烯是一种可应用于超级电容器的新型电极材料,具有理论比表面积大、导电性好、热稳定性强等优异性能。但是在其制备过程中存在两个问题:一是范德华力作用会引起石墨烯片层之间严重的堆叠,导致形成双电层有效面积的利用率降低;二是伴随着石墨烯片表面含氧官能团的减少会逐渐削弱材料的亲水性能。这些都会阻碍石墨烯作为电容器电极材料时性能的充分发挥。因此,本论文中作者合成了褶皱石墨烯材料和石墨烯/磷化镍复合材料,通过控制石墨烯片表面含氧官能团的含量和复合材料中石墨烯的含量来提高电极材料的导电性、比容量等性能。具体的研究工作包括以下两个方面:(1)以天然石墨为原料,先通过改良的Hummers方法制备二氧化锰负载的氧化石墨烯,热处理将氧化石墨烯还原后再将二氧化锰除去,制备了褶皱石墨烯材料。此方法制备的石墨烯材料片层表面含有大量的含氧官能团,不仅增加了材料的亲水表面积和电活性表面积,还通过法拉第反应提供了赝电容。而且电极材料的性能随着热处理温度的升高而下降,这主要是由于热处理温度升高后石墨烯片表面的含氧官能团大量失去,导致其提供的赝电容减少。测试结果表明,在300 ℃下热处理的褶皱石墨烯材料G-300的性能最优异,在6 mol/LKOH电解液中的最大质量比容量为335 F/g,当扫速增加到500 mV/s时,其比容量为241 F/g,并且在200 mV/s扫速下循环测试10000次后其容量保持率为94.58%,展现了良好的电化学性能。(2)采用低温热还原方法合成石墨烯/磷化镍复合赝电容材料,石墨烯的加入不仅为离子和电子的运输提供了快速通道提高了复合材料的导电性,还起着支撑和稳固复合材料的作用,从而抑制了 Ni2P纳米颗粒的聚集和循环过程中的体积膨胀,使复合材料在比容量和稳定性等方面均有显著提高。为了进一步提高复合材料的导电性用氢碘酸对复合材料进一步还原。研究结果表明:石墨烯含量为10%的石墨烯/磷化镍复合材料RGI/Ni2P-aq-在2 mol/L KOH电解液中的最大比容量为2504 F/g,经过氢碘酸还原40 mins之后的RGO/Ni2P-aq-10-HI-40电极材料在2 mol/LKOH电解液中的最大比容量为2735 F/g。并且当扫速增加到50 mV/s时,其比容量仍保持2136 F/g,显示了优良的倍率性。最后,以RGO/Ni2P-aq-10材料为正极,以G-300为负极组装非对称超级电容器,当功率密度为310 W/kg时,能量密度高达69 Wh/kg;当功率密度达到12030 W/kg时,能量密度仍能达到26.7 Wh/kg。

关键词：超级电容器石墨烯磷化镍非对称超级电容器

磷化铟（镍）/还原氧化石墨烯复合材料的制备、表征及性能研究

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磷化铟（镍）/还原氧化石墨烯复合材料的制备、表征及性能研究

作者：何晓东陕西科技大学

学位级别：硕士

本课题采用溶剂热法,成功合成了一系列的磷化铟/还原氧化石墨烯复合材料,通过条件实验控制合成不同形貌的复合材料,并对不同的复合材料进行了锂电化学性能研究,并对锂离子电池反应机理进行了一定的探究,本课题主要进行了以下几个方面的... 详细信息

本课题采用溶剂热法,成功合成了一系列的磷化铟/还原氧化石墨烯复合材料,通过条件实验控制合成不同形貌的复合材料,并对不同的复合材料进行了锂电化学性能研究,并对锂离子电池反应机理进行了一定的探究,本课题主要进行了以下几个方面的研究工作:(1)通过CTAB辅助合成了InP/rGO复合材料,并对产物进行了XRD、EDS、SEM、TEM测试,分析测试结果得知,我们成功制备了InP/rGO复合材料,在溶剂热过程中,氧化石墨烯得到了一定的还原,转化为rGO,在本实验中制得的复合材料由片状rGO与磷化铟微球组成,磷化铟微球锚定在rGO的表面,形成了稳定的复合材料。通过对单体材料以及复合材料的锂电化学性能测试得出结论,在经过与rGO进行复合之后,磷化铟的锂电化学性能得到明显增强,在电流密度为50 mA/g时,初始放电容量高达1519.83 mAh/g,初始库伦效率高达69.23%,经过了100圈的充放电循环后,放电比容量依旧保持在820.57 mAh/g。这可能是由于在经过复合之后,复合材料结合了石墨烯的稳定性与磷化铟的高比容量,从而使材料的充放电比容量得到了很大的提升,循环稳定性以及倍率性能也比单一的材料有了很好的改善。(2)通过溶剂热法,成功制备出了InP/rGO复合材料,并经过XRD、SEM、TEM、HRTEM、SAED等测试表征手段对产物的物相以及形貌进行表征。测试结果表明:在复合材料中,磷化铟为四方相结构,且产物结晶性良好,磷化铟呈颗粒状生长在rGO的表面,形成了形貌均一的复合材料。通过控制加入氧化石墨烯的量,我们得到了不同rGO含量的产品,并对产品的形貌进行了表征,对这三种样品进行锂电化学性能进行了测试,结果表明:这三种材料均具有比较高的充放电比容量,当GO的加入量为5 mg时,材料表现出来的性能最优。通过对性能最优产物的锂电化学性能对比单一材料的性能研究发现,复合材料作为锂离子电池负极材料要比单一的rGO或者InP都拥有更高的充放电比容量,而且循环性能也比较稳定,库伦效率较高,电极可逆性好。(3)利用简单的混合溶剂热法成功合成了NiP/rGO纳米复合材料,通过XRD、EDS、SEM、TEM、HRTEM等表征手段对产物的结构与形貌进行了表征,结果表明,我们成功合成了NiP/rGO纳米复合材料,且形貌均一,rGO表面的NiP颗粒为30-50 nm。吸附/降解实验表明:通过对几种有机染料的吸附/光催化降解实验,磷化镍与石墨烯复合材料对甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B、吡咯红等有机染料都具有较好的吸附/光催化降解作用,总降解率均达到90%以上。锂电化学性能测试结果表明,经过对单一材料的功能化复合,有效的改善了单一材料的缺陷问题,复合材料的锂电化学性能明显好于单体材料的性能,而且,复合材料不仅表现出了比较高的初始放电容量,在不同的电流密度下也表现出了非常好的循环稳定性。

关键词：溶剂热磷化铟磷化镍石墨烯复合材料锂电化学性能

过渡金属磷化镍和磷化钴用于光催化产氢和光电催化水分解应用研究

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过渡金属磷化镍和磷化钴用于光催化产氢和光电催化水分解应用研究

作者：祝亮中国科学技术大学

学位级别：硕士

目前世界能源的主要来源是化石原料,其使用将释放大量的二氧化碳和其他有害物质,给环境带来巨大的损害和污染,因此急需发展清洁能源来代替传统化石能源。光催化和光电催化分解水制氢是满足未来清洁能源可持续利用的很有前景的方法。一般... 详细信息

目前世界能源的主要来源是化石原料,其使用将释放大量的二氧化碳和其他有害物质,给环境带来巨大的损害和污染,因此急需发展清洁能源来代替传统化石能源。光催化和光电催化分解水制氢是满足未来清洁能源可持续利用的很有前景的方法。一般地,贵金属及其氧化物被认为是光催化产氢和光电催化水分解最好的助催化剂。但是,由于其价格昂贵和地球储量低,极大的限制了其实际应用。因此,探索适用于光催化水分解产氢和光电催化水分解的非贵金属助催化剂吸引了人们广泛的关注。非金属石墨烯量子点是一个很有前途的非金属光催化剂,具有水溶性很好、带隙可调、和制备简单的优点。另一方面,金属磷化物（Ni2P,,Co2P等）被证实是一种水分解的新型非贵金属助催化剂,它们可以有效的分离光生电子-空穴从而提高光催化产氢性质。本论文首次报道了与Ni2P耦合的羟基修饰的石墨烯量子点（OH-GQDs）,在波长λ＞420nm的光照下进行产氢反应,其催化活性是空白OH-GQDs的94倍,并与1 wt%Pt作为助催化剂的催化活性相当。最近,在光阳极上负载钴基助催化剂的光电催化体系引起了人们极大的研究兴趣,在水氧化时表现出较低的过电势。本文研究了一种钻基助催化剂-CoP,它通过简单的滴涂方法与W03光阳极耦合。随着助催化剂的引入,提高了空白光阳极的空穴注入效率,因此复合电极的光电催化水分解性能有所提升。在最优条件下,在电压为1.23Vvs.RHE时,CoP/W03复合光阳极的电流密度可以达到1.2mAcm-2,起始电位负移了 80mV,证实了 CoP是一个很有效的光电催化水氧化助催化剂。

关键词：光催化制氢光电催化水分解量子点助催化剂磷化镍磷化钴

过渡金属化合物氮化钴和磷化镍用于光催化水分解制氢应用研究

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过渡金属化合物氮化钴和磷化镍用于光催化水分解制氢应用研究

作者：陈焕淋中国科学技术大学

学位级别：硕士

能源短缺问题是目前人类面临的最重大的问题之一。通过光催化水分解完成太阳能到氢能的转化是解决当前能源问题的一条重要途径。在光催化水分解制氢的过程中,加入适当的助催化剂可以作为催化反应位点,促进催化剂中光生载流子的传输和分... 详细信息

能源短缺问题是目前人类面临的最重大的问题之一。通过光催化水分解完成太阳能到氢能的转化是解决当前能源问题的一条重要途径。在光催化水分解制氢的过程中,加入适当的助催化剂可以作为催化反应位点,促进催化剂中光生载流子的传输和分离,实现光催化剂反应活性的提升。贵金属是一类较高效的光催化水分解助催化剂材料,然而由于贵金属材料具有低储量、高成本等缺点,很大程度地制约了它们的大规模实际应用。故而探寻适用于光催化水分解制氢的非贵金属助催化剂极为重要。近些年来,人们发现第一周期过渡金属及其化合物在催化水分解方面表现出很好的性质。其中,金属镍单质和钴单质都能作为高效的催化水分解制氢催化剂,但是其易被氧化的缺点制约了它们的应用。本文主要研究了以下两种既能较好保持金属单质的催化活性,又具有较高稳定性的过渡金属化合物在光催化水分解制氢中的应用。1.氮化钴（Co3N）在光催化水分解制氢效果较好的半导体CdS纳米棒表面原位合成Co3N纳米颗粒,以Na2S和Na2SO3为牺牲剂,在可见光照射下测量其分解水制氢的效率。实验结果得其最大产氢速率可达到137.33μmolh-1 mg-1左右,产氢量子效率为14.9%左右。通过光致发光谱和光电流实验的分析,发现Co3N助催化剂可以有效地转移光生电子。2.磷化镍（Ni2P）石墨相氮化碳是非金属光催化剂,具有无毒、低成本等优点,但其因为光生载流子复合等问题,能量转换效率比较低下。我们通过使用一种简便的制备方法将其与Ni2P纳米颗粒复合,并测试该复合催化剂材料的可见光催化水分解制氢的性质。实验结果显示复合了 Ni2P纳米颗粒后,体系的产氢效率大大提升。光致发光谱表明Ni2P作为助催化剂可以有效地抑制光生载流子复合。

关键词：光催化制氢水分解助催化剂氮化钴磷化镍

钴（镍）磷化物/碳纳米片的宏量制备及储锂性能研究

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钴（镍）磷化物/碳纳米片的宏量制备及储锂性能研究

作者：刘菲哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

锂离子电池因其高能量密度、高寿命、成本低等优点在便携式电子电池技术中占据主导地位,并逐渐向大型储能设备方向应用。随着能源消耗的增加和电动汽车、储能电网等大型设备的发展,对先进储能技术日益增长的需求吸引了人们对锂离子电池... 详细信息

锂离子电池因其高能量密度、高寿命、成本低等优点在便携式电子电池技术中占据主导地位,并逐渐向大型储能设备方向应用。随着能源消耗的增加和电动汽车、储能电网等大型设备的发展,对先进储能技术日益增长的需求吸引了人们对锂离子电池的广泛研究。传统商用负极石墨材料理论容量仅为372m Ah g,以致于难以满足现有的电力电子设备对材料的能量密度的需求,因此开发新型高能量密度的负极材料具有重要意义。迄今为止,各种具有较高比容量的负极材料被建议取代最广泛使用的石墨,其中,过渡金属磷化物因其能量密度高、热稳定性好、来源广泛而受到广泛关注。本论文选用过渡金属磷化物与碳纳米片复合材料用作锂离子电池负极,主要研究内容如下:(1)通过化学发泡法制备磷化钴/磷化镍与碳纳米片复合材料,该法工艺简单,成本低廉,少量前驱体便可发泡膨胀成大量泡沫状材料,可实现宏量制备。(2)借助研钵,将乙酸钴、植酸和L-半胱氨酸研磨均匀,利用化学发泡法,成功制备三维细胞状的Co P/C复合材料,其中乙酸钴既是金属源也是发泡剂,植酸为磷源,L-半胱氨酸起到碳源和N、S元素掺杂的作用。所得产物宏观下呈现碳泡沫形态,而电子显微镜下观察到的微观结构则为碳层包覆的Co P颗粒镶嵌在二维碳纳米片中,二维碳纳米片相互连接形成三维细胞状结构。实验结果显示,在热处理温度900℃条件下,氮元素原子掺杂含量为3.71 at%、硫元素原子掺杂含量为0.25 at%时,Co P/C复合材料具有最优异的电化学性能,在100 m A g电流密度下,首次放电比容量为2084.6 m Ah g,充电比容量1022.7 m Ah g,循环180次后,放电比容量仍有595.3 m Ah g。值得一提的是,在1000 m A g的大电流密度下,循环1000次后,其容量可保持在334.6 m Ah g,并且在整个循环过程中Co P/C电极材料都具有较高的稳定性和良好的储锂能力。(3)将乙二胺四乙酸、乙二醇、氨水、磷酸二氢铵、六水合氯化镍加入烧杯中磁力搅拌至呈均相溶液,再加入到油浴锅中恒温加热制备好NiP/C发泡前驱体,然后在管式炉中热处理发泡、稳定固化成NiP/C泡沫,成功合成二维NiP/C片状结构,其中NiP纳米颗粒均匀镶嵌在二维碳纳米片中。在此体系中,乙二胺四乙酸和乙二醇反应形成有机体系用作碳源,铵盐为化学发泡剂,在加热过程中释放NH,并将加热后的粘稠液体吹成泡沫,磷酸二氢铵为磷源,六水合氯化镍既是金属源,也参与发泡过程催化碳的石墨化反应。该NiP/C复合材料用作锂离子电池负极时,在100 m A g电流密度下,首次放电比容量为1216.3m Ah g,首次充电比容量为552.0 m Ah g,从第17次循环开始,该电池的容量开始上升,循环400次后,材料的容量基本恢复到了第2次的可逆放电容量,达到607 m Ah g。并且从第2次循环开始,其库伦效率基本保持在100%左右,稳定的循环性能可归功于多孔片状结构有利于缓冲锂离子嵌入脱出过程的体积膨胀,而后期容量回升则是材料活化、电极极化程度降低以及电荷转移阻抗的降低等原因所致。

关键词：磷化钴磷化镍化学发泡法碳纳米片锂离子电池

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化学镀法制备负载型磷化镍加氢脱氧催化剂

化学镀法制备负载型磷化镍加氢脱氧催化剂

作者：李燕妮大连理工大学

学位级别：硕士

随着世界经济的快速发展和工业化水平的不断提高,能源需求量急剧增加,石油储量不断减少,同时化石燃料的燃烧也带来一系列的环境污染问题,开发可再生能源替代传统化石能源已迫在眉睫。与其它可再生能源相比,生物质能源可直接转化为液体燃... 详细信息

随着世界经济的快速发展和工业化水平的不断提高,能源需求量急剧增加,石油储量不断减少,同时化石燃料的燃烧也带来一系列的环境污染问题,开发可再生能源替代传统化石能源已迫在眉睫。与其它可再生能源相比,生物质能源可直接转化为液体燃料,可用作化石燃料的替代品。生物质油中含有大量氧,而加氢脱氧(HDO)是生物质油脱氧提质的有效方法。本文采用化学镀法制备了NiP/γ-AlO双功能HDO催化剂,采用等体积浸渍法和沉积沉淀法两种方法制备催化剂的含镍前驱体,比较研究了前驱体对NiP形成的影响。采用XRD、N-物理吸附、TEM、ICP及NH-TPD对所制备的催化剂进行表征,研究了不同制备条件对催化剂晶相组成和性质的影响,并考察了催化剂在苯酚及其衍生物的HDO反应中的催化性能。采用浸渍-化学镀法制备了EP-NiP/γ-AlO催化剂,通过单因素实验考察了P/Ni摩尔比、络合剂种类、柠檬酸钠/镍(TSC/Ni)摩尔比对催化剂物相结构的影响,得到催化剂制备的最优条件为:P/Ni=6,TSC为络合剂,TSC/Ni=1,制得催化剂的主要晶型为NiP-Ni混合相。考察了盐酸、甲酸及磷酸刻蚀对催化剂晶相组成及酸性变化的影响,并以苯酚的十氢萘溶液(1 wt.%)为原料考察了磷酸刻蚀前后催化剂的HDO反应性能。结果表明,磷酸刻蚀12 h可有效溶除Ni,制得纯相的NiP/γ-AlO催化剂。与磷酸刻蚀前的催化剂相比,刻蚀后的催化剂酸性增强,表现出更高的低温加氢脱氧活性。在150℃下,苯酚的转化率由65.5%提高到99.0%,环己烷的选择性增加了一倍;在250℃下苯酚转化率由93.6%提高至100%,环己烷的选择性由88.7%升高至98.7%。采用沉积沉淀-化学镀法制备了DP-EP-NiP/γ-AlO催化剂。XRD、ICP及TEM表征结果表明,所制得催化剂主要活性相为NiP,催化剂颗粒较小(4 nm)且均匀分散。与浸渍-化学镀法制备的EP-NiP/γ-AlO催化剂相比,DP-EP-NiP/γ-AlO催化剂在催化苯酚HDO反应时表现出优异的HDO活性,200℃时苯酚几乎完全转化,目标产物环烷烃的选择性高达91%。稳定性考察结果表明,DP-EP-NiP/γ-AlO催化剂在250℃催化苯酚HDO反应中具有良好的稳定性,在反应前后活性相未发生变化,反应后的催化剂颗粒尺寸较小(4 nm),且均匀分散。动力学结果表明,环己醇脱水反应为速率控制步骤。考察了DP-EP-NiP/γ-AlO催化间甲酚、苯甲醚和二苯醚的HDO反应性能,这三种模型化合物的HDO反应均经由HYD路径,250℃时转化率顺序为:间甲酚(92.2%)>二苯醚(84.6%)>苯甲醚(76.5%),目标产物环烷烃的选择性依次降低:二苯醚(72.3%)>间甲酚(56.1%)>苯甲醚(33.4%)。

关键词：化学镀沉积沉淀磷化镍氧化铝加氢脱氧