專利名稱：一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磷化鎳(NiP)合金，特別是一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金及其制備方法。
背景技術：
非晶態(tài)合金是一類具有原子排列長程無序而短程有序結(jié)構特點的材料。非晶態(tài)合金具有各向同性、活性位分布均勻、活性原子高度配位不飽和等特性，因此在多種催化反應中非晶態(tài)合金表現(xiàn)出獨特的高活性和高選擇性，現(xiàn)已在一些工業(yè)加氫反應中取代骨架鎳作為催化劑使用。淬冷法是目前工業(yè)上制備非晶態(tài)合金的主要方法，其主要步驟是將熔融的合壓置到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥上使其驟冷，其冷卻速度達到106K/S，這樣就制成了帶狀晶態(tài)合金。這種方法經(jīng)進一步改進，也可以制備絲狀非晶態(tài)合金。采用上述方法制備的非晶態(tài)合金催化劑，其不足之處在于其比表面積小(小于lm2/g)，表面被氧化層覆蓋，且步驟繁瑣?；瘜W還原法是利用強還原劑KBH4和NaH2PA等將金屬離子還原來制備非晶態(tài)的方法。早在20世紀50年代就出現(xiàn)了用化學還原法制備細小合金顆粒的報道，到1986年 Wonterghem等才首次利用這種方法制備了高效非晶態(tài)合金催化劑。還原法制備的非晶態(tài)合金粒度可以達到納米級，所以，非晶態(tài)合金的比表面積大程度的提高。鄧景發(fā)、陳懿等在進行非晶態(tài)合金催化劑研究時，成功地制備了一系列各種超細和負載型的非晶態(tài)合金。所以如何在化學還原法的基礎上制備粒徑小，比表面積大的磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金是亟待解決的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金及其制備方法，該制備方法工藝簡單，可以得到具有小粒徑，高比表面積的磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金。本發(fā)明的技術方案一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金，其特征在于該合金的活性組分由鎳(Ni)和磷⑵組成，其中鎳(Ni)的質(zhì)量百分比為10% 80%，磷⑵的質(zhì)量百分比為20% 90%。一種納米磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金的制備方法，其特征在于它采用液相還原的方法，具體步驟如下(1)配置溶液將鎳離子(Ni+)溶于水中，加入5 20ml濃度為25%的氨水，使其溶液充分溶解，加入十二胺，形成鎳(Ni)的絡合物；(2)生成沉淀物向步驟(1)得到的溶液中滴加磷離子(P+)，反應立即進行并發(fā)出氫氣，得到形態(tài)為非晶態(tài)合金的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)，反應過程中保持溫度在10 80°C內(nèi)，并通入惰性氣體保護，以避免反應產(chǎn)物被氧化；(3)洗滌待無氫氣放出后，用去離子水洗滌沉淀物；(4)保存將得到的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)保存在無水乙醇中。
所述的鎳離子(Ni+)是硫酸鎳(NiSO4)、氯化鎳(NiCl2)、硝酸鎳[Ni (NO3)2]中的至少一種。所述的磷離子(P+)是次磷酸鈉(NaH2PO2)、次磷酸鉀(KH2PO2)中的至少一種。所述的惰性氣體是氮氣汎)或氬氣(Ar)中的一種。本發(fā)明的優(yōu)越性在于制備的磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金具有粒徑小，比表面積大的特點，制備方法操作簡單，有利于大規(guī)模生產(chǎn)，且制備成本低廉。
具體實施例方式實施例1:一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金，其特征在于該合金的活性組分由鎳(Ni)和磷 ⑵組成，其中鎳(Ni)的質(zhì)量百分比為10% 80%，磷⑵的質(zhì)量百分比為20% 90%。一種納米磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金的制備方法，其特征在于它采用液相還原的方法，具體步驟如下(1)配置溶液稱取六水硫酸鎳(NiSO4 · 6H20) Ig加入50ml去離子水配制成硫酸鎳(NiSO4)溶液，向溶液中加入5ml濃度為25%的氨水，使其溶液充分溶解，然后加入0. 7g 十二胺，攪拌1小時形成鎳(Ni)的絡合物；(2)生成沉淀物將1. 36g次磷酸鈉(NaH2PO2)加入到IOml去離子水中；室溫下將次磷酸鈉(NaH2PO2)溶液滴加到步驟⑴得到的溶液中，反應立即進行并發(fā)出氫氣，得到形態(tài)為非晶態(tài)合金的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)，反應過程中保持溫度在10 80°C內(nèi)，并通入氮氣(N2)保護，以避免反應產(chǎn)物被氧化；(3)洗滌待無氫氣放出后，用去離子水洗滌沉淀物；(4)保存將得到的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)保存在無水乙醇中。產(chǎn)物磷化鎳(NiP)的顆粒粒徑在25 30nm左右，比表面積172. 5m2/g。實施例2 一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金，其特征在于該合金的活性組分由鎳(Ni)和磷 ⑵組成，其中鎳(Ni)的質(zhì)量百分比為10% 80%，磷⑵的質(zhì)量百分比為20% 90%。—種納米磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金的制備方法，其特征在于它采用液相還原的方法，具體步驟如下(1)配置溶液稱取氯化鎳(NiCl2) Ig加入50ml去離子水配制成氯化鎳(NiCl2) 溶液，向溶液中加入IOml濃度為25%的氨水，使其溶液充分溶解，然后加入0. Sg十二胺，攪拌1小時形成鎳(Ni)的絡合物；(2)生成沉淀物將1. 5g次磷酸鉀(KH2PO2)加入到IOml去離子水中；室溫下將次磷酸鉀(KH2PO2)溶液滴加到步驟(1)得到的溶液中，反應立即進行并發(fā)出氫氣，得到形態(tài)為非晶態(tài)合金的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)，反應過程中保持溫度在10 80°C內(nèi)，并通入氮氣 (N2)保護，以避免反應產(chǎn)物被氧化；(3)洗滌待無氫氣放出后，用去離子水洗滌沉淀物；(4)保存將得到的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)保存在無水乙醇中。產(chǎn)物磷化鎳(NiP)的顆粒粒徑在10 15nm左右，比表面積250. 3m2/g。實施例3
一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金，其特征在于該合金的活性組分由鎳(Ni)和磷 ⑵組成，其中鎳(Ni)的質(zhì)量百分比為10% 80%，磷⑵的質(zhì)量百分比為20% 90%。一種納米磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金的制備方法，其特征在于它采用液相還原的方法，具體步驟如下(1)配置溶液稱取六水硝酸鎳[Ni (NO3)2 · 6H20] Ig加入50ml去離子水配制成硝酸鎳[Ni(NO3)2]溶液，向溶液中加入IOml濃度為25%的氨水，使其溶液充分溶解，然后加入0. 6g十二胺，攪拌1小時形成鎳(Ni)的絡合物；(2)生成沉淀物將1. 23g次磷酸鈉(NaH2PO2)加入到IOml去離子水中；室溫下將次磷酸鈉(NaH2PO2)溶液滴加到步驟⑴得到的溶液中，反應立即進行并發(fā)出氫氣，得到形態(tài)為非晶態(tài)合金的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)，反應過程中保持溫度在10 80°C內(nèi)，并通入氬氣(Ar)保護，以避免反應產(chǎn)物被氧化；(3)洗滌待無氫氣放出后，用去離子水洗滌沉淀物；(4)保存將得到的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)保存在無水乙醇中。產(chǎn)物磷化鎳(NiP)的顆粒粒徑在50 60nm左右，比表面積120. 5m2/g。
權利要求
1.一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金，其特征在于該合金的活性組分由鎳(Ni)和磷 ⑵組成，其中鎳(Ni)的質(zhì)量百分比為10% 80%，磷⑵的質(zhì)量百分比為20% 90%。
2.—種納米磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金的制備方法，其特征在于它采用液相還原的方法，具體步驟如下(1)配置溶液將鎳離子(Ni+)溶于水中，加入5 20ml濃度為25%的氨水，使其溶液充分溶解，加入十二胺，形成鎳(Ni)的絡合物；(2)生成沉淀物向步驟(1)得到的溶液中滴加磷離子(P+)，反應立即進行并發(fā)出氫氣，得到形態(tài)為非晶態(tài)合金的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)，反應過程中保持溫度在10 80°C 內(nèi)，并通入惰性氣體保護，以避免反應產(chǎn)物被氧化；(3)洗滌待無氫氣放出后，用去離子水洗滌沉淀物；(4)保存將得到的黑色沉淀物磷化鎳(NiP)保存在無水乙醇中。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種納米磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金的制備方法，其特征在于所述的鎳離子(Ni+)是硫酸鎳(NiSO4)、氯化鎳(NiCl2)、硝酸鎳(NiNO3)中的至少一種。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種納米磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金的制備方法，其特征在于所述的硼離子(B+)是次磷酸鈉(NaH2PO2)、次磷酸鉀(KH2PO2)中的至少一種。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種納米磷化鎳(MP)非晶態(tài)合金的制備方法，其特征在于所述的惰性氣體是氮氣(N2)或氬氣(Ar)中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米磷化鎳(NiP)非晶態(tài)合金及其制備方法，上述方法是采用液相還原法制備粒徑小，比表面積大的NiP非晶態(tài)合金，其中Ni的質(zhì)量百分比為10％～80％，P的質(zhì)量百分比為20％～90％。制備方法包括(1)配置溶液；(2)生成沉淀；(3)洗滌沉淀物和保存。本發(fā)明的優(yōu)越性在于該方法制備的NiP非晶態(tài)合金顆粒粒徑小，比表面積大，且制備方法簡單，有利于大規(guī)模生產(chǎn)，適合于催化加氫反應。
文檔編號C22C45/04GK102560289SQ20101060543
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權日2010年12月24日
發(fā)明者張東 申請人:國家納米技術與工程研究院