[发明专利]一种Fe-P非晶合金催化反应器及生产方法

说明书

一种Fe‑P非晶合金催化反应器由Fe‑P非晶合金复合纤维和催化反应器架子组成；复合纤维长度可连续，断面可为圆形、扁平等，复合纤维断面面积不大于2mm²，包覆层为Fe‑P非晶合金且厚度不大于0.5mm，复合纤维芯丝材质为聚合物。反应器的生产方法包括以下步骤：(1) 采用碱性溶液，对聚合物纤维进行除油脱脂；(2) 采用铬酐和硫酸溶液进行纤维表面的粗化；(3) 采用酸性的锡盐溶液进行纤维的敏化；(4) 采用硝酸银和氨水溶液进行纤维表面的活化；(5) 纤维的化学镀Ni‑P合金；(6) 纤维电刷镀Fe‑P非晶合金；（7）铁‑磷非晶合金催化反应器的制备。

技术领域

本发明涉及到金属复合纤维领域，尤其是涉及一种Fe-P非晶合金催化反应器及生产方法。

背景技术

非晶合金由于具有以下特点；①非晶态合金在很宽的范围内可以制成各种组成的样品，从而可以在较宽大范围内调变它们的电子性质；②催化活性中心可以以单一的形式均匀分布在化学均匀的环境中；③非晶态合金表面具有浓度较高的不饱和中心，且不饱和中心的配位数具有一定的范围，因而使其催化活性和选择性一般优于相应的晶态催化剂；④其表面的非多孔性是其摆脱了多项催化剂存在的反应物种的扩散影响表面反应的问题。

非晶态合金催化剂可以用于加氢、氧化、裂解、异构化等反应。目前，非晶态合金催化剂的制备方法有多种，一般来说可以将其分为两大类：液体骤冷法和原子（离子）沉积法。非晶合金催化电极以沉积薄膜或镀层的二维催化电极为主，但其反应器面积较小，导致产率较小。

针对以上不足，本发明提出一种Fe-P非晶合金催化反应器及生产方法，该催化反应器可极大的增加Fe-P催化剂的表面积，同时，也可省却粉末催化剂的载体，可广泛应用于气态、液态催化反应中等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Fe-P非晶合金催化反应器，催化反应器由Fe-P非晶合金复合纤维和催化反应器架子，复合纤维长度可连续，复合纤维断面可为圆形、扁平等断面，复合纤维断面面积不大于2mm²，复合纤维包覆层为铁-磷非晶合金，具体成分为Fe75-95%，P5-25%，包覆层厚度不大于0.5mm，复合纤维芯丝材质为聚合物。

Fe-P非晶合金催化反应器的生产方法：包括以下步骤：

(1) 采用碱性溶液，对聚合物纤维进行除油脱脂；

(2) 采用铬酐和硫酸溶液进行纤维表面的粗化；

粗化液组成为铬酐30-100g/L 、200-400 ml/L 硫酸，粗化处理温度为50-70℃：

(3) 采用酸性的锡盐溶液进行纤维的敏化；

敏化液组成为氯化锡5-10g/L，盐酸10-50ml/L ：

(4) 采用硝酸银和氨水溶液进行纤维表面的活化；

(5) 纤维的化学镀Ni-P合金，溶液组成为：硫酸镍0.05-0.5mol/L，次磷酸钠0.1-0.5mol/L，羧酸盐0.05-0.5 mol/L，还原剂2-10g/L，滴定强酸溶液Ph值为3-5，化学镀时溶液温度为50-85℃，化学镀时间为0.5-2min；

所述还原剂为碘化钾、硼氢化盐等；

(6) 纤维电刷镀Fe-P非晶合金

电刷镀溶液组成：酸0.2-0.8mol/L、可溶性亚铁盐0.2-1.5mol/L、亚磷酸或次磷酸盐0.3-1.0mol/L、 络合剂0.5-15g/L、还原剂2-8g/L、余量水；

上述酸包括硼酸、磷酸、羧酸等多元中强酸；

上述络合剂包括十二烷基苯磺酸钠、羧酸盐、柠檬酸盐等；

所述还原剂为碘化钾、抗坏血酸等；