专利名称：低温还原法制备磷化钨的制作方法
技术领域：
本发明提出一种利用次磷酸钠和钨酸钠混合前体低温热分解来制备磷化钨(WP) 的新方法。该方法采用次磷酸钠和钨酸钠为前体，将二者在去离子水中溶解后重结晶得到 混合前体。在惰性气体保护气氛下，通过对前体进行简单的低温热处理来合成磷化钨。本 发明的特点在于磷化钨制备温度低，原料和设备成本低，生产工艺简单，生产周期短，制备 过程中不需要程序升温。该类催化剂有良好的加氢脱硫和加氢脱氮活性，在油品的加氢处 理处理方面有着非常广泛的应用。
背景技术：
多年来，为了充分利用石油资源同时保护人类赖以生存的环境，世界各国都一直 在致力于更高效的催化剂的研究。其中，对油品进行加氢处理来脱硫、脱氮是解决此问题的 主要途径，此方案越来越受到世界各国石油公司和研究机构的广泛关注。但传统的硫化态 催化剂已经不能满足油品深度脱硫的需求，因此开发更高效的新型催化剂是解决此问题的 有效途径。在众多的新催化材料中，过渡金属磷化物因其良好的催化性能已经成为研究的 热点。磷化钨作为新型加氢精制催化剂也已引起研究者的广泛兴趣。磷化钨的制备方法有很多，应用最广泛的还是磷酸盐在氢气气氛中的程序升温还 原。但是此种方法在磷化钨的制备过程中需要断掉磷酸盐中的P-O键，因而需要较高的制 备温度(一般在550°c以上)。由于此反应在热力学上是不利进行的，所以反应过程中除了 需要很高的反应温度外还需要很低的水蒸气分压，因此在磷化钨的制备过程中要采用很低 的升温速率同时提供很高的氢气流速来带走反应中产生的水蒸气。而且程序升温还原在大 规模生产中也很难实现。本发明中提到的利用次磷酸钠和钨酸钠混合前体低温热分解来制 备磷化钨(WP)的新方法解决了以上的难题。其所采用的工艺简单，磷化钨制备温度低，生 产周期短，制备过程中不需要使用流动的保护气体，不需要程序升温等复杂的步骤，仅需常 压下简单的热处理。所用原料价格便宜、安全，所需设备成本低。
发明内容
本发明提出一种利用次磷酸钠和钨酸钠混合前体低温热分解来制备磷化钨(WP) 的新方法。该方法采用次磷酸钠和钨酸钠为前体，将二者在去离子水中溶解后重结晶得到 混合前体。在惰性气体保护气氛下，通过对前体进行简单的低温热处理来合成磷化钨。本发明的特点在于磷化钨制备温度低，原料和设备成本低，生产工艺简单，生产周 期短，制备过程中不需要程序升温。磷化钨合成步骤如下在室温搅拌状态下，按照一定的化学计量关系，将所需量的次磷酸钠溶于去离子 水中，搅拌溶解后加入所需量的钨酸钠，充分搅拌2小时后将所得溶液在一定温度下烘干。 然后将烘干后的前体粉末研磨后装入反应器内，在静态的氮气保护气氛下将前体在一定温 度下热处理10分钟以上。然后将所得产物水洗后烘干即得到所需的磷化钨。
合成步骤中所述的化学计量关系是Na2WO4 NaH2PO2在1 4 1 5范围内；所 述的钨酸钠是分析纯钨酸钠；所述的次磷酸钠是分析纯次磷酸钠；前体溶液的烘干温度为 50 80°C ；前体热处理温度为300 400°C。
附图1是所合成的WP样品A的粉末X射线衍射图。附图2是所合成的WP样品B的粉末X射线衍射图。
具体实施方式
本发明可通过实施例详细说明，但它们不是对本发明做任何限制。在这些实施例 中，XRD谱图由日本理学D/MAX-2500型X-射线衍射仪测定，管压40kV，管流100mA，扫描速 度 8° /min0这些实施例说明了磷化钨的合成过程。实施例1首先在室温搅拌状态下将8. 48g的次磷酸钠(NaH2PO2. H2O)加入到50mL去离子水 中，溶解IOmin之后加入6. 60g的钨酸钠(Na2WO4. 2H20)。继续搅拌2小时后，将所得的溶 液放入培养皿内80°C烘干。然后将烘干后的前体粉末装入反应器内，在静态的氮气保护下 300°C热处理lOmin，然后将所得产物水洗后烘干，所得样品被命名为A，A具有附图1的特 征。实施例2制备过程与样品A的制备过程相同，只改变NaH2PO2. H2O的量为10. 71g，其它条件 不变。所得样品被命名为B，B具有附图2的特征。
权利要求
本发明提出一种利用次磷酸钠和钨酸钠混合前体低温热分解来制备磷化钨(WP)的新方法。该方法采用次磷酸钠和钨酸钠为前体，将二者在去离子水中溶解后重结晶得到混合前体。在惰性气体保护气氛下，通过对前体进行简单的低温热处理来合成磷化钨。本发明的特点在于磷化钨制备温度低，原料和设备成本低，生产工艺简单，生产周期短，制备过程中不需要程序升温。磷化钨合成步骤如下在室温搅拌状态下，按照一定的化学计量关系，将所需量的次磷酸钠溶于去离子水中，搅拌溶解后加入所需量的钨酸钠，充分搅拌2小时后将所得溶液在一定温度下烘干。然后将烘干后的前体粉末研磨后装入反应器内，在静态的氮气保护气氛下将前体在一定温度下热处理10分钟以上。然后将所得产物水洗后烘干即得到所需的磷化钨。
2.按照权利要求1所述的化学计量关系中，Na2WO4 NaH2PO2在1 4 1 5范围内。
3.按照权利要求1所述的钨酸钠是分析纯钨酸钠。
4.按照权利要求1所述的次磷酸钠是分析纯次磷酸钠。
5.按照权利要求1所述的前体溶液的烘干温度为50 80°C。
6.按照权利要求1所述的前体热处理温度为300 400°C。
7.按照权利要求1合成的产物为磷化钨。
全文摘要
本发明提出一种利用次磷酸钠和钨酸钠混合前体低温热分解来制备磷化钨(WP)的新方法。该方法采用次磷酸钠和钨酸钠为前体，将二者在去离子水中溶解后重结晶得到混合前体。在惰性气体保护气氛下，通过对前体进行简单的低温热处理来合成磷化钨。本发明的特点在于磷化钨制备温度低，原料和设备成本低，生产工艺简单，生产周期短，制备过程中不需要程序升温。该类催化剂有良好的加氢脱硫和加氢脱氮活性，在油品的加氢处理处理方面有着非常广泛的应用。
文档编号C01B25/08GK101863460SQ20101020421
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者关庆鑫, 李伟 申请人:李伟