非晶態(tài)催化劑催化苯酚和對甲酚加氫脫氧性能研究.pdf

1、煤炭,石油和天然氣等主流不可再生能源日趨枯竭,生物質能作為唯一可轉化為液體燃料的可再生能源受到越來越多的關注。生物油主要通過高溫快速裂解和高壓直接液化產生。由此生成的生物油中氧含量過高,有的其質量分數(shù)甚至高達50％,導致生物油黏度高,熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性差,有腐蝕性,以及與其它有機燃料不混溶等,嚴重影響了油品的運輸和使用。因此,對生物油進行加氫脫氧精制,使其得到更廣泛的應用成為當今重要的研究課題。本文采用化學還原法制備了一系列非晶態(tài)催化

2、劑Ni–W–B、Co–W–B、Co–Mo–B、La–Co–Mo–B和La–Ni–Mo–B。采用BET、XPS、SEM和XRD對各催化劑進行了表征分析,并選擇苯酚和對甲基苯酚為含氧模型化合物,對各催化劑的加氫脫氧性能進行了研究。
　　實驗結果表明,所制備的催化劑均為非晶態(tài)結構。其中在Ni–W–B和Co–W–B中,W沒有被NaBH4還原,在催化劑中仍然以+6價WO3的形式存在,在催化過程中充當Bronsted酸的吸附中心。W系列的催化

3、劑均顯示出較高的加氫脫氧活性,Ni–W–B系列的催化劑在548K條件下反應10小時,其苯酚的脫氧選擇性都能達到100%,其催化脫氧活性由強到弱的順序為Ni–W–B–2>Ni–W–B–3>Ni–W–B–1。Co–W–B在548K條件下反應5小時,其對甲基苯酚的脫氧選擇性能達到97.2%。而且,其產物中都不含芳烴化合物。
　　在Co–Mo–B和La–Co–Mo–B中,Mo被部分還原,以+4和+6價存在,其中MoO2充當Bronsted

4、酸的吸附中心,是加氫脫氧反應的關鍵。通過改變助劑La加入的量,可以發(fā)現(xiàn)助劑La的加入可以提高催化劑的加氫活性,當La:Co=0.15:1時,催化劑的脫氧選擇性要高于Co–Mo–B,其最終的苯酚轉化率和脫氧選擇性都能達到100%。其催化苯酚加氫脫氧反應路徑在助劑La的加入后,偏向于直接氫解生成苯。
　　具有較高催化活性的La–Ni–Mo–B非晶態(tài)催化劑在經過548K高溫熱處理之后,催化劑中的非晶態(tài)Ni–B逐漸轉變?yōu)榫B(tài)Ni和B,晶態(tài)