本文關(guān)鍵詞：水熱法制備硫化物催化劑及其加氫脫氧性能研究

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【摘要】：中國經(jīng)濟(jì)正處于快速地發(fā)展階段,對(duì)能源的需求也越來越大,而傳統(tǒng)的化石能源正日益匱乏,且其利用帶來了諸多環(huán)境污染問題,因此開發(fā)可再生綠色環(huán)保的替代能源已迫在眉睫。生物質(zhì)油是指生物質(zhì)(木材、秸稈等)在高溫下加熱裂解而成的液體燃料,因其來源廣泛、可再生、環(huán)保、能量密度較高等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注,但生物油中包括大量的含氧化合物(酚、呋喃、醛、酸等),其含氧量高達(dá)40%,導(dǎo)致其粘度大,化學(xué)穩(wěn)定性差等,嚴(yán)重阻礙了生物質(zhì)油作為新型替代能源的廣泛利用,因此必需對(duì)其進(jìn)行加氫脫氧精制降低含氧量,提高油品品質(zhì)。首先,采用一步水熱法制備了一系列不同Ni/(Ni+Mo)摩爾比的非負(fù)載型Ni-Mo-S硫化催化劑,用XRD、TEM和BET進(jìn)行表征,并且以對(duì)甲基苯酚為含氧模型化合物,研究他的加氫脫氧性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn):Ni助劑的加入減少了催化劑的比表面積,催化劑中NiS2的特征衍射峰隨著Ni含量的增加而增強(qiáng)。在溫度300℃,氫氣壓力4.0 MPa,反應(yīng)6 h后,催化劑中Ni/(Ni+Mo)摩爾比為0.3時(shí),具有最高的催化活性:脫氧率高達(dá)99.8%。對(duì)甲基苯酚在Ni-Mo-S催化劑上的加氫脫氧反應(yīng)按加氫-脫水(HYD)和直接脫氧(DDO)兩條路徑進(jìn)行,且HYD/DDO的比值與Ni/(Ni+Mo)的摩爾比、催化反應(yīng)溫度和氫氣壓力密切相關(guān)。其次,采用水熱法制備出了雙峰型介孔MoS2納米片催化劑,詳細(xì)研究了制備過程中制備條件如pH值、壓力、反應(yīng)時(shí)間或溫度等對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)和催化活性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):低的pH值和壓力有助于合成具有較高的比表面積和窄的雙峰型孔徑分布的MoS2。但在較低的pH值下,CS(NH2)2的水解加快,為MoS2提供更多的S2-,MoS2的生成速率增快,導(dǎo)致MoS2顆粒團(tuán)聚在一起,從而弱化了納米片的結(jié)構(gòu)。在對(duì)甲基苯酚的加氫脫氧中,MoS2展示出了較高的催化活性,主要路徑為直接脫氧。在溫度300℃,反應(yīng)4 h后,原料的轉(zhuǎn)化率和脫氧率都高達(dá)99.9%,甲苯的選擇性達(dá)66.2%,其HDO的反應(yīng)機(jī)理能采用Rim-Edge模型解釋清楚。MoS2催化劑催化對(duì)甲基苯酚較高的轉(zhuǎn)化率主要取決于它的大比表面積和大孔,而直接脫氧活性主要取決于催化劑的堆積層數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：加氫脫氧 水熱法 硫化物 對(duì)甲基苯酚 生物油
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 生物油簡(jiǎn)述9-11
• 1.2 生物油加氫脫氧的研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 貴金屬催化劑11-12
• 1.2.2 非晶態(tài)催化劑12-13
• 1.2.3 硫化物催化劑13-15
• 1.2.4 其他催化劑15-17
• 1.3 論文選題目的、意義及研究?jī)?nèi)容17-19
• 1.3.1 論文選題目的和意義17
• 1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 Ni-Mo-S催化劑的制備、表征及加氫脫氧性能研究19-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分19-21
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器19-20
• 2.1.2 Ni-Mo-S晶態(tài)催化劑的制備20
• 2.1.3 Ni-Mo-S晶態(tài)催化劑的表征20-21
• 2.1.4 Ni-Mo-S晶態(tài)催化劑的性能測(cè)試21
• 2.2 結(jié)果與討論21-30
• 2.2.1 Ni-Mo-S晶態(tài)催化劑的XRD表征21-22
• 2.2.2 Ni-Mo-S晶態(tài)催化劑的TEM表征22-23
• 2.2.3 Ni-Mo-S晶態(tài)催化劑的BET表征23-24
• 2.2.4 Ni-Mo-S晶態(tài)催化劑的加氫脫氧性能評(píng)價(jià)24-26
• 2.2.5 催化反應(yīng)機(jī)理26-30
• 2.3 小結(jié)30-31
• 第3章 雙介孔MoS_2納米片催化劑的制備、表征及加氫脫氧性能研究31-41
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分31-33
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器31-32
• 3.1.2 雙介孔MoS_2納米片催化劑的制備32-33
• 3.1.3 雙介孔MoS_2納米片催化劑的表征33
• 3.1.4 雙介孔MoS_2納米片催化劑的性能測(cè)試33
• 3.2 結(jié)果與討論33-40
• 3.2.1 MoS_2納米片催化劑的制備過程33-34
• 3.2.2 MoS_2納米片催化劑的XRD表征34-35
• 3.2.3 MoS_2納米片催化劑的BET表征35-36
• 3.2.4 MoS_2納米片催化劑的SEM表征36-37
• 3.2.5 MoS_2納米片催化劑的TEM表征37-38
• 3.2.6 MoS_2納米片催化劑的加氫脫氧性能評(píng)價(jià)38-40
• 3.3 小結(jié)40-41
• 第4章 結(jié)論與展望41-43
• 4.1 結(jié)論41
• 4.2 展望41-43
• 參考文獻(xiàn)43-48
• 致謝48-49
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果49

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