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  • 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
活性金属Ni d电荷密度对Ni2P/Al2O3催化剂菲加氢性能的影响
  • 60
  • 作者

    荆洁颖李泽赵泽敏张雨

  • 单位

    太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室

  • 摘要
    高温煤焦油中菲的含量较为丰富,将菲进行深度加氢饱和得到全氢菲,不仅可提升菲利用率,而且全氢菲密度大,热值高,可作为喷气燃料的理想组分。然而,在菲加氢反应过程中菲与中间加氢产物间存在的竞争吸附不利于菲在催化剂上的吸附活化,且对称八氢菲进一步加氢作为菲加氢饱和过程的速控步骤,其吸附活化困难的问题不易解决,催化剂活性往往难以满足加氢需求。根据稠环芳烃与过渡金属间的π络合吸附机理,在反应物吸附活化过程中,稠环芳烃分子和活性金属分别充当电子供体和电子受体的角色,因此Ni基催化剂中活性金属Ni处于缺电子状态时有利于生成全氢菲,但关于Ni缺电子量及其电子结构如何影响催化剂菲、对称八氢菲加氢性能的原因需进一步探究。此外,对于基于负载型Ni2P催化剂稳定性高、耐硫、耐氮性强等优势,本研究采用次磷酸盐歧化法通过调变P/Ni摩尔比制备了具有不同Ni d电荷密度的Ni2P/Al2O3催化剂,考察了Ni d电荷密度对菲、对称八氢菲吸附和反应性能的影响规律。结果表明,在温度320 C,压力5 MPa,空速1309 h-1反应条件下,Ni-2.5P/Al2O3催化剂具有最高的TOF值(44.64×10-3 s-1)。通过吸附活化熵描述菲、对称八氢菲与催化剂表面间相互作用的强度,发现菲、对称八氢菲在不同Ni-xP/Al2O3催化剂表面吸附强度不同。进一步通过定量计算Ni d电荷密度,明确了Ni2P/Al2O3催化剂用于菲加氢反应时的适宜Ni d电荷密度在-0.24 e左右,进行对称八氢菲加氢反应适宜的Ni d电荷密度在-0.05 e左右。
  • 关键词

    加氢饱和Ni2P/Al2O3催化剂" data-show="keyboard">2P/Al2O3催化剂"name="keyword">Ni2P/Al2O3催化剂d电荷密度全氢菲

  • 文章目录
    0 引 言
    1 实验部分
    2O3催化剂的制备'>1.1 Ni-xP/Al2O3催化剂的制备
    2O3催化剂的表征'>1.2 Ni-xP/Al2O3催化剂的表征
    1.3 催化剂活性评价
    1.4 反应动力学参数测定
    1.5 Ni d电荷密度计算方法
    2 结果与讨论
    2O3催化剂结构表征'>2.1 Ni-xP/Al2O3催化剂结构表征
    2P晶相的确定'>2.1.1 Ni2P晶相的确定
    2.1.2 表面元素电子性质分析
    2O3催化剂活性评价'>2.2 Ni-xP/Al2O3催化剂活性评价
    2O3催化剂菲加氢活性'>2.2.1 Ni-xP/Al2O3催化剂菲加氢活性
    2O3催化剂上菲的吸附活化熵'>2.2.2不同Ni-xP/Al2O3催化剂上菲的吸附活化熵
    2O3催化剂对称八氢菲加氢反应活性'>2.2.3 Ni-xP/Al2O3催化剂对称八氢菲加氢反应活性
    2.2.4不同催化剂上对称八氢菲的吸附活化熵
    2.2.5活性金属Ni d电荷密度的定量计算
    3 结 论
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