負(fù)載型磷化鎳催化劑對苯酚的加氫性能研究.pdf

1、生物質(zhì)能作為一種經(jīng)濟(jì)可持續(xù)，環(huán)境友好的高效可再生清潔能源，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。由生物質(zhì)快速熱解得到的生物油被認(rèn)為是一種有前景的液體燃料。但是生物油存在熱值低、穩(wěn)定性差、含水量高、酸性高等缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了生物油的應(yīng)用，必須采取一定的措施對其進(jìn)行提質(zhì)改性制得高品質(zhì)的燃料。催化加氫工藝作為一種去除生物油中含氧化合物的方法是生物油提質(zhì)的常見方法之一，而生物油催化加氫技術(shù)的關(guān)鍵就是催化劑。磷化鎳作為一種新型催化材料，因其獨(dú)特的理化性質(zhì)

2、被用作生物油加氫脫氧催化劑。但是非負(fù)載型磷化鎳存在易團(tuán)聚、粒徑大和催化活性低等問題，所以本文制備了負(fù)載型磷化鎳催化劑，對其進(jìn)行了XRD、TEM、氮?dú)馕摳奖碚?，并以苯酚作為生物油模型化合物，考察了催化劑的加氫脫氧性能以及最佳反?yīng)條件。
　　首先我們采用浸漬-熱分解法制備了一系列不同負(fù)載量的Ni2P/ZrO2催化劑。表征結(jié)果表明，隨著負(fù)載量的增大，Ni2P/ZrO2催化劑中磷化鎳的顆粒尺寸略有增大，比表面積、孔容逐漸降低。以苯酚為生

3、物油模型化合物，在相同催化條件下，Ni負(fù)載量為10％的催化劑（10%-Ni2P/ZrO2）催化活性最好。與非負(fù)載型Ni2P催化劑相比，負(fù)載后磷化鎳的顆粒尺寸降低，比表面積明顯增大，分散性提高，從而暴露出更多的活性位點(diǎn)，提高了催化劑的活性?；钚栽u價(jià)結(jié)果表明，在反應(yīng)溫度250 ℃，反應(yīng)2 h時(shí)負(fù)載型10%-Ni2P/ZrO2催化劑對苯酚的轉(zhuǎn)化率能夠達(dá)到58.7%，而非負(fù)載型的Ni2P催化劑的苯酚轉(zhuǎn)化率只有14.1%。此外，苯酚的轉(zhuǎn)化率和環(huán)己

4、烷的選擇性隨著反應(yīng)溫度的提高和反應(yīng)時(shí)間延長而提高，在反應(yīng)時(shí)間為2 h，反應(yīng)溫度300 ℃時(shí)，苯酚轉(zhuǎn)化率達(dá)到90.8%，環(huán)己烷的選擇性為91.7%。
　　為了進(jìn)一步提高載體的比表面積，我們以沉淀法制備了ZrO2-SiO2復(fù)合載體，采用浸漬-熱分解法制備了 Ni2P/ZrO2-SiO2催化劑。分析表征結(jié)果表明， Ni2P/ZrO2-SiO2催化劑比 Ni2P/ZrO2催化劑的比表面積有明顯增加，孔容也有所增加，硅的加入進(jìn)一步地提高了活

5、性組分Ni2P分散性，提高了催化劑的活性。在反應(yīng)溫度250 ℃，反應(yīng)時(shí)間2 h時(shí)，Ni2P/ZrO2-SiO2(1:1)催化劑和Ni2P/ZrO2催化劑對苯酚的轉(zhuǎn)化率分別為60.3%和37.1%。采用Ni2P/ZrO2-SiO2(1:1)催化劑進(jìn)行條件考察，當(dāng)反應(yīng)溫度從220提高到300 ℃時(shí)，苯酚轉(zhuǎn)化率由26.9%升高至100%，環(huán)己烷的選擇性由5%升高至91.1%；反應(yīng)時(shí)間由2 h延長到5 h后， 苯酚轉(zhuǎn)化率由58.7%升