专利名称：：Co-B非晶态合金及其在磷化氢分解生产磷以及脱砷中的应用的制作方法CoB非晶^"金及皿磷^^分解^磷以M砷中的iSfflfe^领域l本发明属于高纯磷的'i^
技术领域：
，特别涉及CoB非晶^"金作为催化剂在磷化氢分解^磷及絡脱砷中的卿。背景駄自从1934年德国人克雷I^蒸发M^法制备出非晶絲金以来，对于非晶态合金的合成与細研究获得了飞i1^。1980年Simth等发表了非晶絲細作催化剂的第一篇论文，标志着非晶态合金催化齐,究的开始。非晶絲金又称无定形合金，可连续改舰分，在駄范围内调变其电子'顿，以此来制备^S的催化活性中心；在热力学上处于亚稳状态，，向晶态转化的趋势，从而显示出了独特的物理化学'M。Co-B非晶态合金在催化方丽开究较多，iSi要是催化加MS月腹方面应用的研究，在催化磷化氢分解及脱滩方面的自未见报道。高纯磷是现代磷化工的先决斜牛，其很多应用因其纯度不够而受到限制，而其纯度的主要指标是其砷含量。因此制备一种有效的脱砷剂脱除磷化氢中的砷，然后，得到高纯磷具有很重要的意义。
发明内容I本发明目的是解决现有工业中磷的生产^艘不够高而影响使用的问题，ilf共一种在磷化氢，及其脱砷中{顿的催化剂Co-B非晶态合金及，高纯磷^中的应用。本发明提供的在磷化氢，及其脱砷中使用的催化剂CoB非晶态合金，是由硼氢化钾和钴盐经氧4fca原反应制得，，征在于Co的摩尔百分比为5758^，8的摩尔百分比为4342%,粒径为1020nm。本发明提供的Co-B非晶态合金作为催化剂在磷^[，中的应用，包括下述步骤(1)将战的Co"B非晶态合金作为催化剂与AJt沸石混^A固定床反应器中，填装高度为1.50cm;(2)连接好仪器，ffiA高纯氮气，检查气路的气密性，，印余气路及固定床反应器中的空气;(3)固定床反应器升温，、鹏超IJ390。C45(TC后，将PH3气体和高纯氮气按1:19的比例混^ilA固定床反应器，进行催化分解；(4)产物磷以气态形式随载气导出，；i4A捕集瓶中冷却析出；未，的PH3气体则由次氯酸钠錄鹏收。反应緣催化剂用量(U00.15gAit沸石用量0.50g磷化氢流量75-84ml/糊氮气流量1200-1600ml/^l中反应鹏390。C450。CPH3催化分解反应时间l小时。本发明,的Co-B非晶态合金作为脱砷剂在脱砷中的应用，包括下述歩骤(1)将权利要求1戶腿的Co-B非晶态合金0.100.15g作为脱砷剂駄固定床反应器中；(2)连接女忾路，通入高纯氮气，检验气路的气密性，湘滁气路及固定床反应器中的空气；(3)加热使固定床反应^达到100°C300°C，将含有砷化氢的磷化氢气体通入固，反应器中进行脱砷；(4)上歩脱砷后的气体导A^W银盐吸收液的离心管中，离心45^H中后取下离心管，加三氯甲垸补足4mL;(5)用lcm比色管，于520nm波长处测定吸爐A，同时进行空白实验和对照实验，以便进行脱砷率的计算。Co-B非晶态合金在脱砷应用中脱砷率的测定步骤如下(1)吸取含20吗砷(HI)的砷标液于150mL的锥形瓶中，加水至40mL，再加lOmLl:1的硫酸。(2)^hM溶液中加入3mL(150g/L)碘化钾溶液，0.5mL酸性氯itt锡(40g/100mL)，混匀，静置15辦中。(3)加入4g无砷锌粒，立即塞J^乙^^棉花的导气管，并使管鄉入翻4mL银盐溶液的离心管的液面下，使反应产生的气体舰可控温的竊脱砷齐啲反应管。鹏45^H中后取下离心管，加三氯甲烷补足4mL。用lcm比色管，于520nm波长处测定吸爐A。(4)同时进行空白实验和对照实验，以,行脱砷率的计算。本发明的优M鄉CoB非晶态合金，具有表面原子数多、表面积大和表面能高的特点，再加上非晶絲金短程有序、设呈辦的结构特点，超细粒子非晶态合金催化剂是一种理想的催化材料，具有很高的催化活性和选择性。本发明采用化学还原法制备出的CoB非晶絲金，对磷^複分解具有很好的催化活性，在390。C分解率ii94Q/。，450。C分解率赵8。/。。对砷4fcM具有很好的脱除效果，妇00"分解率赵8.2%,250卩倾率达100%。对砷的脱除具有脱除iSM扱脱除率高的特点。具体实航式实施例l:在电动l^半、冰7K浴^f牛下，以126mL/min的滴加速度将配制好的126mLKBH4溶液(2mol/L，内含0.2mol/LNaOH)滴加到100mL的CoS04溶液(0.63mol/L)中，使其充分反应；反应结束后，离心分离，用去离子水反复洗涤黑色沉淀至其上清液pH为中性，最后用^7jC乙瞎先涤两次，最后将产物保存于无水乙醇中备用。该产物的摩尔百分比组成是Co57.58B4342。Co-B非晶M金分解磷化氢的应用实施例2:反顿用U型石英管，在加热炉内进行升温，分解磷化氢。反应割牛催化剂Co-B非晶态合金的摩尔纟I^Co57.58B4342催化剂用量0.10-0.15g磷化氢流量84ml/辦中氮气流量1600ml/射中反应^390°C反应时间l小时反应结果见表l。实施例3改变实施例2中的反应温度430°C、450°C，其余条件同例2。反離果见表l。实施例4Co-B非晶^^皿除砷的自吸取含20fag砷的砷标液于150mL的锥形瓶中，加7jC至40mL，再加10mLl:1的硫酸，加入3mL(150g/L)碘化钾溶液，0.5mL酸性氯《级锡(40g/100mL)，混匀，静置15^H中；力口入4g无砷锌粒，立即塞上蹄乙M棉花的导气管，荆吏管鄉入盛有4mL银盐溶液的离心管的液面下，使反,生的砷f複气体舰l(XrC、薪脱砷剂的反应管。反应45併中后取下离心管，力口三氯甲烷补足4mL;用km比色管，于520nm处测定吸爐A;同时进行空白实验和对照实验，计算脱砷率。实施例5改变头施例4中的反应鹏150°C、200°C、250°C、280°C，其余^f牛同例4。测定结果见表2。表1催化分l^显度与催化分解率之间的关系<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1、一种在磷化氢分解及其脱砷中使用的Co-B非晶态合金，其特征在于Co的摩尔百分比为57～58，B的摩尔百分比为43～42，粒径在10～20nm。全文摘要一种Co-B非晶态合金及其在磷化氢分解生产磷以及在脱砷中的应用。Co-B非晶态合金是由硼氢化钾和钴盐经氧化还原反应制得，摩尔组成为Co(57～58)B(43～42)，粒径10～20nm。Co-B非晶态合金，具有表面原子数多、表面积大和表面能高的特点，再加上非晶态合金短程有序、长程无序的结构特点，超细粒子非晶态合金催化剂是一种理想的催化材料，具有很高的催化活性和选择性。Co-B非晶态合金对磷化氢分解具有很好的催化活性，在390℃分解率达94％，450℃分解率达98％。同时Co-B非晶态合金对砷具有很好的脱除效果，在200℃时脱砷率达98.2％，250℃时脱砷率达100％。文档编号B01J23/75GK101219381SQ20081005204公开日2008年7月16日申请日期2008年1月11日优先权日2008年1月11日发明者任吉丽,张宝贵,王晓英,韩新宇,韩长秀申请人:南开大学