Page 164 - 《精细化工》2020年第6期

·1230· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

2–
较稳定的状态 [22] 。在 Ni 2 P/Fe-HAP 中，活性组分的 溶解空气中 CO 2 产生 CO 3 所致。
衍射峰凸显出来，对比弱化了载体的衍射峰，同时 2.1.5 TG 分析
其他杂质的峰也相应地减弱，难以检测。 HAP 和 Fe-HAP 的热重曲线如图 6 所示。

图 4 HAP (a)、Fe-HAP (b)的 XRD 谱图 图 6 HAP(a)和 Fe-HAP(b)的 TG 曲线
Fig. 4 XRD patterns of HAP (a) and Fe-HAP (b) Fig. 6 TG curves of HAP (a) and Fe-HAP (b)

2.1.4 FTIR 分析 由图 6 可见，HAP 和 Fe-HAP 的质量都随着温
3–
理论上 PO 4 有 4 种振动方式，分别位于 1100~ 度的升高不断损失。在 25~700 ℃内，HAP 总的质
–1
–1
1030 cm （不对称伸缩振动）、970~940 cm （对称 量损失为 5.27%，其中在 25~200 ℃区间，HAP 的
–1
伸缩振动）、630~540 cm （不对称变角振动）和 质量损失为 3.01%，这可能是蒸发表面吸附水所产
–1
470~410 cm （对称变角振动） [23] 。HAP、Fe-HAP 生的结果；而当温度高于 500 ℃后，HAP 的质量损
和 FePO 4 •2H 2 O 的 FTIR 谱图如图 5 所示。 失很低，说明此阶段的 HAP 难以发生分解。对

Fe-HAP 而言，在 25~600 ℃之间质量损失非常明显，
总质量损失约为 16.22%。温度低于 200 ℃时，失重
是因为 Fe-HAP 表面物理吸附水的蒸发所致，此阶
段质量损失为 11.54%；在 200~500 ℃区间，Fe-HAP
的质量损失为 4.42%，这可能是因为制备过程中 Fe 3+
和 HAP 相互作用生成的中间产物和杂质的分解所
致；600~700 ℃之间出现失重拐点，质量损失仅为
1.03%，可能是由于部分 CaHPO 4 分解为 Ca 2 P 2 O 7 所
致 [25-27] 。相比于 HAP，Fe-HAP 的失重主要集中在

200 ℃以下水的损失，高温阶段的损失很少，特别
图 5 FePO 4 •2H 2 O (a)、Fe-HAP (b)、HAP (c)的 FTIR 谱图
Fig. 5 FTIR spectra of FePO 4 •2H 2 O (a), Fe-HAP (b), and 是温度高于 600 ℃后，Fe-HAP 的质量损失很低，
HAP (c) 说明 Fe-HAP 的热稳定性良好。
2.2 催化性能
由图 5 可见，相比于 HAP，Fe-HAP 的红外光 在筛选出的优化实验条件下，对比了两种以
谱发生变化。在 1097、1039、603、576 和 472 cm –1 Ni 2 P 为活性组分催化剂的催化活性和选择性，结果
3–
处 PO 4 的振动吸收峰变宽且较难分辨，明显有别于 如表 2 所示。
–1
HAP 吸收峰；在 2400~2200 cm 出现弱的吸收峰，
–1
而在 HAP 上未发现此处有吸收峰；3571 cm 处 OH – 表 2 不同载体负载的 Ni 2 P 催化剂的活性和选择性
3–
的吸收峰变宽；PO 4 周围的环境发生改变，体系中 Table 2 Activity and selectivity of different supported
3–
–
电子云密度升高，力常数增大，致使 OH 、PO 4 吸 Ni 2 P catalysts
收峰波数升高，总体上与 FePO 4 •2H 2 O 谱图相似， 样品 苯酚转化率/% 环己酮选择性/%
–1
但 2360 cm 处的吸收峰弱于 FePO 4 •2H 2 O，说明了 HAP 37.42 42.31
3+
Fe-HAP 中有 Fe 的存在。在 3600~3200 cm –1 和 Fe-HAP 45.25 53.52
1630 cm –1 处存在表面 O—H 伸缩振动峰，说明 Ni 2P/HAP 57.53 63.26
Fe-HAP 表面有物理吸附水存在 [24] 。1460~1420 cm –1 Ni 2P/Fe-HAP 65.73 85.47
Ni 2P/Al 2O 3 51.64 55.39
2–
–1
和 870 cm 处是 CO 3 的振动吸收峰，由制备过程水