在加氫脫硫(HDS)過(guò)程中,除助催化劑外,二苯并噻吩(DBT)的活化還發(fā)生在催化劑的活性位點(diǎn)上。催化劑和促進(jìn)劑的分布都對(duì)HDS活性產(chǎn)生重大影響,并且隨著納米顆粒分布的改善,DBT分子將具有更多的活性位點(diǎn),可以被吸附和脫硫。在這項(xiàng)工作中,我們的想法是分別將Ni助催化劑負(fù)載在石墨烯上,將Mo催化劑負(fù)載在氧化鋁上,然后將獲得的Ni/石墨烯負(fù)載在Mo/氧化鋁上。對(duì)石墨烯上負(fù)載有Ni納米粒子的氧化鋁-鉬(AlMoGNi)的DBT的HDS進(jìn)行了評(píng)估。合成材料的表征是通過(guò)使用表面積分析儀、溫度程序分析、X射線粉末衍射分析儀、具有能量色散X射線光譜的掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、電感耦合等離子體和傅里葉進(jìn)行的變換紅外光譜。在反應(yīng)器中在573 K的溫度和53 bar的氫氣壓力下,研究了催化劑的催化效率。萘烷被用作具有百萬(wàn)分之600的硫(ppm-S)的燃料。與不使用石墨烯的催化劑(約95 ppm-S,84%轉(zhuǎn)化率)相比,使用AlMoGNi催化劑可使測(cè)試燃料中的硫濃度降低(9 ppm-S,99%轉(zhuǎn)化率)。AlMoGNi催化劑的優(yōu)異性能可以通過(guò)其質(zhì)構(gòu)性質(zhì)、表面酸度和納米顆粒分散性來(lái)解釋。AlMoGNi催化劑上的加氫脫硫是通過(guò)氫解和加氫脫硫途徑進(jìn)行的。

Figure 1. AlMoNi和AlMoGNi的(a)H
2-TPR結(jié)果和NH
3-TPD結(jié)果

Figure 2. (a)AlMoNi和(b)AlMoGNi的SEM圖和EDX分析
Figure 3. (a)石墨烯和(b)AlMoGNi的TEM圖

Figure 4. 合成材料的HDS催化活性
Figure 5. AlMoGNi催化劑上DBT反應(yīng)路徑的HDS
相關(guān)研究成果于2021年由法赫德國(guó)王石油礦產(chǎn)大學(xué)Tawfik A. Saleh課題組,發(fā)表在Chemical Engineering Journal(https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125167)上。原文:A novel catalyst of nickel-loaded graphene decorated on molybdenumalumina for the HDS of liquid fuels。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)