磷化镍/介孔 TiO2 催化剂的制备及其催化加氢脱硫性能

doi:10.1016/S1872-2067(11)60358-6

摘要/Abstract

摘要： 以介孔 TiO₂ (m-TiO₂) 为载体, 采用程序升温还原法制备了 Ni₂P/m-TiO₂ 催化剂, 考察了不同起始 Ni/P 摩尔比及活性组分负载量对该催化剂结构及其催化加氢脱硫 (HDS) 性能的影响. 结果表明, 当 Ni/P 摩尔比为 1.25 时, 活性组分以 Ni₂P 为主, 催化剂的最佳 Ni 负载量为 10%. 采用 X 射线衍射、低温 N2 吸附-脱附、场发射扫描电镜和程序升温还原等技术表征了 m-TiO₂及其它不同载体负载的 Ni₂P 催化剂. 结果表明, 高结晶度 m-TiO₂载体使 Ni 和 P 物种的还原温度大幅度降低, 在 450~600 ^oC 还原制得的 Ni₂P/m-TiO₂ 催化剂的结构参数基本一致, 比表面积均为 90 m2/g 左右, 具有很高的热稳定性和对二苯并噻吩的 HDS 催化性能. 在相同的反应条件下, m-TiO₂ 负载的 Ni2P 催化剂 HDS 性能最好, 各载体负载的 Ni2P 催化剂活性大小顺序为 Ni₂P/m-TiO₂ > Ni₂P/SiO₂ > Ni₂P/P25.

关键词: 介孔, 二氧化钛, 磷化镍, 加氢脱硫, 二苯并噻吩

Abstract: Using mesoporous TiO₂ (m-TiO₂) as the support, novel nickel phosphide/m-TiO₂ catalysts (Ni₂P/m-TiO₂) were prepared by a temperature-programmed reduction method. The influence of the Ni/P molar ratio and the amount of active component on the catalyst structure and the hydrodesulfurization (HDS) performance was investigated. The results indicated that the reduction of precursor with Ni/P = 1.25 yielded mainly Ni₂P, and the optimum loading of Ni was 10%. The influence of m-TiO₂ on the preparation and HDS performance of nickel phosphide catalysts was also evaluated by X-ray diffraction, N₂ physisorption, field-emission scanning electron microscopy, and temperature-programmed reduction. The results showed that m-TiO₂ with high crystallinity could dramatically decrease the reduction temperatures of Ni and P species. When the reduction temperatures were between 450 and 600°C, the textures of the Ni₂P/m-TiO₂ catalysts were very similar and the specific surface areas were about 90 m²/g. The effects of the support on the dibenzothiophene HDS performance of the nickel phosphide catalysts were also investigated. The results showed that the order of dibenzothiophene conversion was Ni₂P/m-TiO₂> Ni₂P/SiO₂> Ni₂P/P25.

Key words: mesoporous, titania, nickel phosphide, hydrodesulfuriztion, dibenzothiophene

杨祝红, 李力成, 王艳芳, 刘金龙, 冯新, 陆小华. 磷化镍/介孔 TiO₂催化剂的制备及其催化加氢脱硫性能[J]. 催化学报, 2012, 33(3): 508-517.

YANG Zhu-Hong, LI Li-Cheng, WANG Yan-Fang, LIU Jin-Long, FENG Xin, LU Xiao-Hua. Preparation of Nickel Phosphide/Mesoporous-TiO₂Catalyst and Its Hydrodesulfurization Performance[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2012, 33(3): 508-517.

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参考文献

1 Oyama S T. J Catal, 2003, 216: 343
2 Nedeljkovic J M, Micic O I, Ahrenkiel S P, Miedaner A, Nozik A J. J Am Chem Soc, 2004, 126: 2632
3 Kashkarov P K, Obraztsov A N, Sorokin I N, Sosnovskikh Y N. Inorg Mater, 1986, 22: 1407
4 Hu X L, Yu J C. Chem Mater, 2008, 20: 6743
5 Phillips D C, Sawhill S J, Self R, Bussell M E. J Catal, 2002, 207: 266
6 Wang X Q, Clark P A, Oyama S T. J Catal, 2002, 208: 321
7 Clark P A, Oyama S T. J Catal, 2003, 218: 78
8 黄晓凡, 季生福, 吴平易, 刘倩倩, 刘辉, 朱吉钦, 李成岳. 物理化学学报 (Huang X F, Ji Sh F, Wu P Y, Liu Q Q, Liu H, Zhu J Q, Li Ch Y. Acta Phys-Chim Sin), 2008, 24: 1773
9 Kawai T, Sato S, Suzuki S, Chun W-J, Asakura K, Bando K K, Matsui T, Yoshimura Y, Kubota T, Okamoto Y, Lee Y K. Chem Lett, 2003, 32: 956
10 Shu Y Y, Oyama S T. Carbon, 2005, 43: 1517
11 Wang A J, Ruan L F, Teng Y, Li X, Lu M H, Ren J, Wang Y, Hu Y K. J Catal, 2005, 229: 314
12 刘理华, 李广慈, 刘迪, 柳云骐, 刘晨光. 化学进展 (Liu L H, Li G C, Liu D, Liu Y Q, Liu Ch G. Progr Chem), 2010, 22: 1701
13 Sawhill S J, Phillips D C, Bussell M E. J Catal, 2003, 215: 208
14 许建跃, 李凤艳, 赵天波, 赵志芳, 郭剑. 石油化工高等学校学报 (Xu J Y, Li F Y, Zhao T B, Zhao Zh F, Guo J. J Petrochem Univ), 2003, 16(4): 4
15 Tauster S J, Fung S C, Garten R L. J Am Chem Soc, 1978, 100: 170
16 Segawa K, Soeya T, Kim D S. Res Chem Intermed, 1991, 15: 129
17 Yoshinaka S, Segawa K. Catal Today, 1998, 45: 293
18 Wang K L, Yang B L, Liu Y, Yi C H. Energ Fuel, 2009, 23: 4209
19 Li X, Lu M H, Wang A J, Song C S, Hu Y K. J Phys Chem C, 2008, 112: 16584
20 Li X, Zhang Y L, Wang A J, Wang Y, Hu Y K. Catal Commun, 2010, 11: 1129
21 Vu V H, Belkouch J, Ould-Dris A, Taouk B. AIChE J, 2008, 54: 1585
22 Ma Z, Brown S, Overbury S H, Dai S. Appl Catal A, 2007, 327: 226
23 Zhang J, Li M J, Feng Z C, Chen J, Li C. J Phys Chem B, 2006, 110: 927
24 Li W, Dhandapani B, Oyama S T. Chem Lett, 1998, 27: 207
25 He M, Lu X H, Feng X, Yu L, Yang Z H. Chem Commun, 2004: 2202
26 Zhu Y H, Li W, Zhou Y X, Lu X H, Feng X, Yang Z H. Catal Lett, 2009, 127: 406
27 Li W, Bai Y, Liu C, Yang Z H, Feng X, Lu X H, van der Laak N K, Chan K-Y. Environ Sci Technol, 2009, 43: 5423
28 王海棠, 朱银华, 杨祝红, 刘金龙, 孙庆杰, 陆小华, 冯新. 催化学报 (Wang H T, Zhu Y H, Yang Zh H, Liu J L, Sun Q J, Lu X H, Feng X. Chin J Catal), 2009, 30: 414
29 陈闪山, 朱银华, 李伟, 刘维佳, 李力成, 杨祝红, 刘畅, 姚文俊, 陆小华, 冯新. 催化学报 (Chen Sh Sh, Zhu Y H, Li W, Liu W J, Li L Ch, Yang Zh H, Liu Ch, Yao W J, Lu X H, Feng X. Chin J Catal), 2010, 31: 605
30 于荟, 朱银华, 刘畅, 杨祝红, 陆小华, 冯新. 催化学报 (Yu H, Zhu Y H, Liu Ch, Yang Zh H, Lu X H, Feng X. Chin J Catal), 2009, 30: 265
31 丁玉兰, 柏扬, 李伟, 陈闪山, 朱育丹, 朱银华, 杨祝红, 陆小华. 催化学报 (Ding Y L, Bai Y, Li W, Chen Sh Sh, Zhu Y D, Zhu Y H, Yang Zh H, Lu X H. Chin J Catal), 2010, 31: 1271
32 Bai Y, Li W, Liu C, Yang Zh H, Feng X, Lu X H, Chan K-Y. J Mater Chem, 2009, 19: 7055
33 刘金龙, 朱银华, 杨祝红, 王海棠, 陆小华, 冯新, 汪怀远. 过程工程学报 (Liu J L, Zhu Y H, Yang Zh H, Wang H T, Lu X H, Feng X, Wang H Y. Chin J Process Eng), 2009, 9: 882
34 Stinner C, Tang Z, Haouas M, Weber T, Prins R. J Catal, 2002, 208: 456
35 李冬燕, 余夕志, 陈长林, 徐南平, 王延儒. 高校化学工程学报 (Li D Y, Yu X Zh, Chen Ch L, Xu N P, Wang Y R. J Chem Eng Chin Univ), 2006, 20: 825
36 Chen J X, Chen Y, Yang Q, Li K L, Yao C C. Catal Commun, 2010, 11: 571
37 鲁墨弘, 王安杰, 李翔, 单玉华, 胡永康. 石油学报 (石油加工). (Lu M H, Wang A J, Li X, Shan Y H, Hu Y K. Acta Petrol Sin (Petrol Proc Sect)), 2009, 25: 522
38 Bao N Z, Feng X, Lu X H, Shen L M, Yanagisawa K. AIChE J, 2004, 50: 1568

[1]	乔秀清, 李晨, 王紫昭, 侯东芳, 李东升. TiO_2-_x@C/MoO₂肖特基结: 合理设计及高效电荷分离提升光催化性能[J]. 催化学报, 2023, 51(8): 66-79.
[2]	聂超, 龙向东, 刘琪, 王嘉, 展飞, 赵泽伦, 李炯, 席永杰, 李福伟. 原子分散Ru-P-Ru催化剂的制备及其在多类加氢中的高效应用[J]. 催化学报, 2023, 45(2): 107-119.
[3]	王伟康, 梅少斌, 蒋浩朋, 王乐乐, 唐华, 刘芹芹. 二氧化钛基S型异质结光催化剂的研究进展[J]. 催化学报, 2023, 55(12): 137-158.
[4]	崔文浩, 朱大丽, 谭涓, 陈南, 樊栋, 王娟, 韩晶峰, 王林英, 田鹏, 刘中民. 介孔高硅Y沸石的合成及催化裂化性能[J]. 催化学报, 2022, 43(7): 1945-1954.
[5]	王爱霞, 张临河, 李旭力, 高旸钦, 李宁, 卢贵武, 戈磊. 三元复合材料Ni₂P@UiO-66-NH₂/Zn_0.5Cd_0.5S的合成及其显著提升光催化产氢性能[J]. 催化学报, 2022, 43(5): 1295-1305.
[6]	周波, 李梦雨, 李莹莹, 刘彦伯, 逯宇轩, 李巍, 吴雨洁, 霍甲, 王燕勇, 陶李, 王双印. Co诱导双位点协同效应实现高效肼电催化氧化[J]. 催化学报, 2022, 43(4): 1131-1138.
[7]	王集杰, Jittima Meeprasert, 韩哲, 王欢, 冯振东, 汤驰洲, 沙峰, 唐珊, 李冠娜, Evgeny A. Pidko, 李灿. TiO₂负载的高分散Cd团簇催化剂高效催化CO₂加氢制甲醇[J]. 催化学报, 2022, 43(3): 761-770.
[8]	李华鹏, 孙彬, 高婷婷, 李欢, 任永强, 周国伟. Ti₃C₂ MXene助催化剂组装的介孔TiO₂用以增强光催化甲基橙降解和产氢活性[J]. 催化学报, 2022, 43(2): 461-471.
[9]	许家超, 高朵朵, 余火根, 王苹, 朱必成, 王临曦, 范佳杰. 新型钯-铜纳米点析氢助催化剂: 优化界面氢脱附以实现高效光催化活性[J]. 催化学报, 2022, 43(2): 215-225.
[10]	张涛, 韩晓驰, Nhat Truong Nguyen, 杨磊, 周雪梅. 二氧化钛基光催化剂用于二氧化碳还原和太阳燃料的生产[J]. 催化学报, 2022, 43(10): 2500-2529.
[11]	王超, 蒋伟, 陈瀚翔, 朱林华, 罗静, 杨文书, 陈光英, 陈志刚, 朱文帅, 李华明. V₂O₅纳米片固载Pt纳米粒子催化剂的构建及其增强催化空气氧化脱硫性能[J]. 催化学报, 2021, 42(4): 557-562.
[12]	汤文杰, 陈娟荣, 尹正亮, 盛维琛, 林逢建, 许辉, 曹顺生. 铋改性TiO₂单晶光催化剂的制备及其完全去除酚类污染物[J]. 催化学报, 2021, 42(2): 347-355.
[13]	王敏, 解琦, 陈会敏, 刘光波, 崔学晶, 姜鲁华. N,O共修饰的Ni纳米颗粒/氮掺杂介孔碳CO₂高效电还原催化剂[J]. 催化学报, 2021, 42(12): 2306-2312.
[14]	李成斌, 李贺, 李纯志, 任小敏, 杨启华. SiO₂/COPs的合成及其在光催化反应中的协同效应[J]. 催化学报, 2021, 42(10): 1821-1830.
[15]	薛文华, 常文茜, 胡晓云, 樊君, 刘恩周. 二维介孔超薄Cd_0.5Zn_0.5S纳米片: 形成机制及光催化分解水制氢性能[J]. 催化学报, 2021, 42(1): 152-163.

磷化镍/介孔 TiO₂催化剂的制备及其催化加氢脱硫性能

Preparation of Nickel Phosphide/Mesoporous-TiO₂Catalyst and Its Hydrodesulfurization Performance

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