水熱法制備鉬基硫化催化劑及其加氫脫氧性能研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油、煤炭和天然氣等化石資源將日趨枯竭，為了保證人類社會(huì)的能源安全，一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，無(wú)數(shù)的科學(xué)家致力于開發(fā)替代能源以解決能源安全和環(huán)境保護(hù)的雙重議題。許多研究表明：生物質(zhì)因其原料普遍，獲取成本低，在可再生能源的替代方案中受到了廣泛的關(guān)注。利用生物質(zhì)能時(shí)，通常是將生物質(zhì)經(jīng)過(guò)高溫快速裂解或高壓直接液化產(chǎn)生生物油，其含氧量高，甚至有的含氧量高達(dá)50wt.％，導(dǎo)致生物油具有燃燒熱值低、黏度高、不互溶、易腐蝕、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)

2、定性差等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了生物油的廣泛應(yīng)用。為了更經(jīng)濟(jì)高效地去除生物油中的含氧化合物，本文采用共沉淀和水熱法分別制備了一系列TiO2-Al2O3復(fù)合載體和Ni(Co)-Mo-S、W-Ni-Mo-S催化劑。采用XRD、BET、SEM、TEM等手段對(duì)復(fù)合載體和催化劑進(jìn)行了表征，并以對(duì)甲基苯酚為含氧模型化合物，對(duì)各催化劑的加氫脫氧性能進(jìn)行了研究。
　　由于催化劑的活性可以通過(guò)載體的改善而獲得提高，文獻(xiàn)中大多數(shù)的加氫脫氧催化劑采用Al2O3

3、為載體，而把TiO2-Al2O3作為加氫脫氧催化劑載體的研究很少。本文采用超聲波輔助共沉淀法制備出了大比表面積TiO2-Al2O3復(fù)合載體，主要是考察了不同沉淀劑（氨水、碳酸氫銨、尿素）對(duì)TiO2-Al2O3復(fù)合載體結(jié)構(gòu)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：TiO2-Al2O3復(fù)合載體中TiO2為銳鈦礦型，Al2O3為γ-Al2O3型，采用NH3·H2O和NH4HCO3為沉淀劑所制備的TiO2-Al2O3復(fù)合載體，提高了TiO2為銳鈦礦的熱穩(wěn)定性，

4、加入十六烷基三甲基溴化銨有利于增大復(fù)合載體的孔徑和孔體積。其中以NH4HCO3為沉淀劑所制備的TiO2-Al2O3復(fù)合載體的結(jié)構(gòu)性能最好，這主要是由于NH4HCO3是一種緩沖溶液，其釋放NH4+的速率較慢，該復(fù)合載體的孔徑為30.9nm、孔體積為2.19mL/g、比表面積為284m2/g。
　　鑒于硫化物催化劑是最典型的加氫催化劑。本文設(shè)計(jì)以Co、Ni、W、Mo為主要活性組分，采用水熱法制備Ni-Mo-S、Co-Mo-S、Co-N

5、i-Mo-S、W-Ni-Mo-S等一系列硫化物催化劑，并將些催化劑用于加氫脫氧催化反應(yīng)研究，不斷優(yōu)化活性組分的摩爾比、反應(yīng)溫度等影響因素。當(dāng)Co、Ni添加到Mo基硫化物中抑制了MoS2的晶體生長(zhǎng)，降低了催化劑的比表面積。通過(guò)TEM、XRD等手段表征發(fā)現(xiàn)，Ni-Mo-S、Co-Mo-S催化劑比Mo-S催化劑具有更優(yōu)的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)性能，制備出的一系列非負(fù)載的Mo基硫化物催化劑有較高的加氫脫氧活性，且Co-Mo-S催化反應(yīng)過(guò)程主要是直接脫氧（