硅柱撐蒙脫土負載金屬催化劑的制備、表征及催化性能.pdf

1、催化加氫是當今石油化工行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，主要涉及不飽和原料加氫、處理環(huán)境污染物以及開發(fā)新能源等領(lǐng)域，一直以來都吸引了人們的高度重視。負載金屬催化劑因具備豐富且優(yōu)異的催化能力，成為了催化加氫工業(yè)中不可或缺的的重要組成。鎳系催化劑作為催化家族的一員，價格低廉，加氫活性優(yōu)異，因此，較貴金屬而言，負載鎳催化劑在工業(yè)行業(yè)中應用更為廣泛。
　　天然蒙脫土是由2∶1構(gòu)型晶胞組成的片層粘土，具有層間陽離子交換性、親水疏油性及吸脹性等特點，并且國

2、內(nèi)儲量豐富多產(chǎn)，是一類物美價廉的工業(yè)原料。然而，天然蒙脫土層間距較低，不足以滿足各項工業(yè)的需求，對其進行改性成為了解決問題的有效辦法之一。
　　本論文以天然蒙脫土為實驗原料，在合適的實驗條件下，如堿度、還原時間、金屬含量、還原劑量、保護劑(PVP)加入量等，通過液相還原法成功合成了硅柱撐蒙脫土負載鎳催化劑和鎳鉬催化劑，并分別對其加氫能力進行深度評價。
　　1.利用PVP作為納米顆粒保護劑，通過水合聯(lián)氨還原法制備了硅柱撐蒙脫土

3、負載鎳催化劑Ni/SPC，并利用XRD、HRTEM、BET、XPS、NH3-TPD等分析手段重點考察了PVP的加入量對催化劑表面納米顆粒的影響。結(jié)果表明:保護劑PVP的引入使載體表面的鎳納米顆粒分散度高，大小均勻，具有尺寸可控性，Ni顆粒尺寸隨著PVP引入量的增加而呈減小趨勢。同時NH3-TPD表明催化劑Ni/SPC含有較多的中強酸活性位點，這促使了其加氫性能的顯著提高。
　　2.基于第三章Ni/SPC的實驗成果，繼續(xù)考察了不同浸

4、漬順序、不同金屬助劑、不同Mo引入量等條件對硅柱撐蒙脫土負載金屬鎳鉬催化劑Ni-Mo/SPC結(jié)構(gòu)及催化活性的影響，并采用XRD、HRTEM、XPS等方式來對其全方位探討。結(jié)果表明:Mo在催化劑中以四價Mo和六價Mo居多，而Ni則以零價Ni和二價Ni存在;由于Mo原子半徑相對較大，它的引入使得催化劑Ni-Mo/SPC金屬顆粒尺寸在Ni/SPC基礎上繼續(xù)減小約1 nm，進一步增強了酸性活性位的分散性。
　　3.選擇氯苯加氫脫氯對催化劑

5、Ni/SPC進行催化評價，獲得了催化劑Ni/SPC的最佳工藝條件。在603 K，3 MPa條件下，當催化劑PVP/Ni質(zhì)量比為1.33時，氯苯轉(zhuǎn)化率可高達92％，同時催化劑對苯的選擇性也超過96％。與未添加保護劑PVP的催化劑相比，PVP的引入增加了催化劑活性中心分散度，使得活性位在高溫高壓環(huán)境下更不容易發(fā)生團聚。
　　4.催化劑Ni-Mo/SPC在苯酚加氫脫氧中取得了優(yōu)良的催化效果。在623 K，4 MPa條件下，Ni/Mo原子