專利名稱：：Co-B非晶態(tài)合金及其在磷化氫分解生產磷以及脫砷中的應用的制作方法CoB非晶^"金及皿磷^^分解^磷以M砷中的iSfflfe^領域l本發(fā)明屬于高純磷的'i^
技術領域：
，特別涉及CoB非晶^"金作為催化劑在磷化氫分解^磷及絡脫砷中的卿。背景駄自從1934年德國人克雷I^蒸發(fā)M^法制備出非晶絲金以來，對于非晶態(tài)合金的合成與細研究獲得了飛i1^。1980年Simth等發(fā)表了非晶絲細作催化劑的第一篇論文，標志著非晶態(tài)合金催化齊,究的開始。非晶絲金又稱無定形合金，可連續(xù)改艦分，在駄范圍內調變其電子'頓，以此來制備^S的催化活性中心；在熱力學上處于亞穩(wěn)狀態(tài)，，向晶態(tài)轉化的趨勢，從而顯示出了獨特的物理化學'M。Co-B非晶態(tài)合金在催化方麗開究較多，iSi要是催化加MS月腹方面應用的研究，在催化磷化氫分解及脫灘方面的自未見報道。高純磷是現代磷化工的先決斜牛，其很多應用因其純度不夠而受到限制，而其純度的主要指標是其砷含量。因此制備一種有效的脫砷劑脫除磷化氫中的砷，然后，得到高純磷具有很重要的意義。
發(fā)明內容I本發(fā)明目的是解決現有工業(yè)中磷的生產^艘不夠高而影響使用的問題，ilf共一種在磷化氫，及其脫砷中{頓的催化劑Co-B非晶態(tài)合金及，高純磷^中的應用。本發(fā)明提供的在磷化氫，及其脫砷中使用的催化劑CoB非晶態(tài)合金，是由硼氫化鉀和鈷鹽經氧4fca原反應制得，，征在于Co的摩爾百分比為5758^，8的摩爾百分比為4342%,粒徑為1020nm。本發(fā)明提供的Co-B非晶態(tài)合金作為催化劑在磷^[，中的應用，包括下述步驟(1)將戰(zhàn)的Co"B非晶態(tài)合金作為催化劑與AJt沸石混^A固定床反應器中，填裝高度為1.50cm;(2)連接好儀器，ffiA高純氮氣，檢查氣路的氣密性，，印余氣路及固定床反應器中的空氣;(3)固定床反應器升溫，、鵬超IJ390。C45(TC后，將PH3氣體和高純氮氣按1:19的比例混^ilA固定床反應器，進行催化分解；(4)產物磷以氣態(tài)形式隨載氣導出，；i4A捕集瓶中冷卻析出；未，的PH3氣體則由次氯酸鈉錄鵬收。反應緣催化劑用量(U00.15gAit沸石用量0.50g磷化氫流量75-84ml/糊氮氣流量1200-1600ml/^l中反應鵬390。C450。CPH3催化分解反應時間l小時。本發(fā)明,的Co-B非晶態(tài)合金作為脫砷劑在脫砷中的應用，包括下述歩驟(1)將權利要求1戶腿的Co-B非晶態(tài)合金0.100.15g作為脫砷劑駄固定床反應器中；(2)連接女愾路，通入高純氮氣，檢驗氣路的氣密性，湘滁氣路及固定床反應器中的空氣；(3)加熱使固定床反應^達到100°C300°C，將含有砷化氫的磷化氫氣體通入固，反應器中進行脫砷；(4)上歩脫砷后的氣體導A^W銀鹽吸收液的離心管中，離心45^H中后取下離心管，加三氯甲垸補足4mL;(5)用lcm比色管，于520nm波長處測定吸爐A，同時進行空白實驗和對照實驗，以便進行脫砷率的計算。Co-B非晶態(tài)合金在脫砷應用中脫砷率的測定步驟如下(1)吸取含20嗎砷(HI)的砷標液于150mL的錐形瓶中，加水至40mL，再加lOmLl:1的硫酸。(2)^hM溶液中加入3mL(150g/L)碘化鉀溶液，0.5mL酸性氯itt錫(40g/100mL)，混勻，靜置15辦中。(3)加入4g無砷鋅粒，立即塞J^乙^^棉花的導氣管，并使管鄉(xiāng)入翻4mL銀鹽溶液的離心管的液面下，使反應產生的氣體艦可控溫的竊脫砷齊啲反應管。鵬45^H中后取下離心管，加三氯甲烷補足4mL。用lcm比色管，于520nm波長處測定吸爐A。(4)同時進行空白實驗和對照實驗，以,行脫砷率的計算。本發(fā)明的優(yōu)M鄉(xiāng)CoB非晶態(tài)合金，具有表面原子數多、表面積大和表面能高的特點，再加上非晶絲金短程有序、設呈辦的結構特點，超細粒子非晶態(tài)合金催化劑是一種理想的催化材料，具有很高的催化活性和選擇性。本發(fā)明采用化學還原法制備出的CoB非晶絲金，對磷^複分解具有很好的催化活性，在390。C分解率ii94Q/。，450。C分解率趙8。/。。對砷4fcM具有很好的脫除效果，婦00"分解率趙8.2%,250卩傾率達100%。對砷的脫除具有脫除iSM扱脫除率高的特點。具體實航式實施例l:在電動l^半、冰7K浴^f牛下，以126mL/min的滴加速度將配制好的126mLKBH4溶液(2mol/L，內含0.2mol/LNaOH)滴加到100mL的CoS04溶液(0.63mol/L)中，使其充分反應；反應結束后，離心分離，用去離子水反復洗滌黑色沉淀至其上清液pH為中性，最后用^7jC乙瞎先滌兩次，最后將產物保存于無水乙醇中備用。該產物的摩爾百分比組成是Co57.58B4342。Co-B非晶M金分解磷化氫的應用實施例2:反頓用U型石英管，在加熱爐內進行升溫，分解磷化氫。反應割牛催化劑Co-B非晶態(tài)合金的摩爾纟I^Co57.58B4342催化劑用量0.10-0.15g磷化氫流量84ml/辦中氮氣流量1600ml/射中反應^390°C反應時間l小時反應結果見表l。實施例3改變實施例2中的反應溫度430°C、450°C，其余條件同例2。反離果見表l。實施例4Co-B非晶^^皿除砷的自吸取含20fag砷的砷標液于150mL的錐形瓶中，加7jC至40mL，再加10mLl:1的硫酸，加入3mL(150g/L)碘化鉀溶液，0.5mL酸性氯《級錫(40g/100mL)，混勻，靜置15^H中；力口入4g無砷鋅粒，立即塞上蹄乙M棉花的導氣管，荊吏管鄉(xiāng)入盛有4mL銀鹽溶液的離心管的液面下，使反,生的砷f複氣體艦l(XrC、薪脫砷劑的反應管。反應45併中后取下離心管，力口三氯甲烷補足4mL;用km比色管，于520nm處測定吸爐A;同時進行空白實驗和對照實驗，計算脫砷率。實施例5改變頭施例4中的反應鵬150°C、200°C、250°C、280°C，其余^f牛同例4。測定結果見表2。表1催化分l^顯度與催化分解率之間的關系<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1、一種在磷化氫分解及其脫砷中使用的Co-B非晶態(tài)合金，其特征在于Co的摩爾百分比為57～58，B的摩爾百分比為43～42，粒徑在10～20nm。全文摘要一種Co-B非晶態(tài)合金及其在磷化氫分解生產磷以及在脫砷中的應用。Co-B非晶態(tài)合金是由硼氫化鉀和鈷鹽經氧化還原反應制得，摩爾組成為Co(57～58)B(43～42)，粒徑10～20nm。Co-B非晶態(tài)合金，具有表面原子數多、表面積大和表面能高的特點，再加上非晶態(tài)合金短程有序、長程無序的結構特點，超細粒子非晶態(tài)合金催化劑是一種理想的催化材料，具有很高的催化活性和選擇性。Co-B非晶態(tài)合金對磷化氫分解具有很好的催化活性，在390℃分解率達94％，450℃分解率達98％。同時Co-B非晶態(tài)合金對砷具有很好的脫除效果，在200℃時脫砷率達98.2％，250℃時脫砷率達100％。文檔編號B01J23/75GK101219381SQ20081005204公開日2008年7月16日申請日期2008年1月11日優(yōu)先權日2008年1月11日發(fā)明者任吉麗,張寶貴,王曉英,韓新宇,韓長秀申請人:南開大學