二氧化硅負(fù)載鎳或磷化鎳催化氯苯氣相加氫脫氯的研究.pdf

1、催化加氫脫氯(Hydrodechlorination，HDC)是實現(xiàn)有機氯化物污染物最小化以達到環(huán)?？刂埔蟮挠行幚矸椒?。 本文采用氫吸附、H2-TPR、XRD、H2-TPD及活性評價等方法，考察了制備方法、助劑及活化條件對Ni/SiO2催化劑結(jié)構(gòu)及其氯苯加氫脫氯反應(yīng)性能的影響。研究結(jié)果表明，與浸漬法相比，采用沉積沉淀法可以制備出鎳晶粒較小的Ni/Si02催化劑，因此該催化劑具有較好的氯苯催化加氫脫氯活性。與浸漬-干燥-焙燒-

2、還原法相比，采用浸漬-干燥-還原法制備的Ni/SiO2催化劑具有較小的鎳晶粒，并且其表面具有較多的溢流氫，該催化劑上氯苯的轉(zhuǎn)化率明顯提高。經(jīng)1wt.％助劑磷改性的Ni/SiO2催化劑催化劑中鎳晶粒大小未發(fā)生明顯變化，但金屬鎳表面的吸附氫減少，而催化劑表面的溢流氫增多，活性評價結(jié)果表明助劑磷能提高催化劑的HDC活性。以上結(jié)果表明，Ni/SiO2催化劑的加氫脫氯性能與鎳晶粒大小及表面溢流氫密切相關(guān)。 本文首次將二氧化硅負(fù)載型磷化鎳(

3、NixP/SiO2)催化劑應(yīng)用于HDC反應(yīng)，該催化劑的加氫脫氯反應(yīng)性能明顯優(yōu)于負(fù)載型鎳基催化劑。采用程序升溫還原法制備NixP/SiO2催化劑，利用BET，H2-TPR，H2-TPD，XRD，UV-vis，XPS及活性評價等手段對催化劑的物化性能進行了考察。研究結(jié)果表明，由二氧化硅負(fù)載的磷酸鎳前驅(qū)體通過程序升溫還原法可以成功制備NixP/SiO2催化劑，而磷化鎳的物相組成與前驅(qū)體中鎳磷摩爾比密切相關(guān)。隨著前驅(qū)體中鎳磷比減小，所制備催化劑

4、的比表面和孔容降低，但孔分布情況未發(fā)生明顯改變。磷化鎳活性相中鎳與磷之間的部分電荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致了表面活性鎳與氫的鍵合減弱，這可能是導(dǎo)致NixP/SiO2表面具有較多溢流氫從而具有較佳HDC反應(yīng)性能的重要原因。NixP/SiO2催化劑在HDC過程中存在誘導(dǎo)期，并且催化劑前驅(qū)體中鎳磷比越小，反應(yīng)的誘導(dǎo)期越長，而通過提高還原溫度、反應(yīng)溫度、在還原或反應(yīng)體系中加入水蒸氣等手段都能縮短誘導(dǎo)期。誘導(dǎo)期的出現(xiàn)可能是還原過程中形成的過剩磷覆蓋載體表面活性中