活性金属Ni d电荷密度对Ni2P/Al2O3催化剂菲加氢性能的影响
荆洁颖
李泽
赵泽敏
张雨
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,山西太原 030024
摘要：高温煤焦油中菲含量高,将菲深度加氢饱和得到全氢菲,可提升菲利用率,且全氢菲密度大,热值高,可作为喷气燃料理想组分.然而,在菲加氢反应过程中菲与中间加氢产物的竞争吸附不利于菲在催化剂上吸附活化,且对称八氢菲进一步加氢是菲加氢饱和过程的速控步骤,其吸附活化困难不易解决,催化剂活性难以满足加氢需求.根据稠环芳烃与过渡金属间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,故Ni基催化剂中活性金属Ni处于缺电子状态时利于生成全氢菲,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,基于负载型Ni2P催化剂稳定性高、耐硫、耐氮性强等优势,采用次磷酸盐歧化法通过调变P/Ni物质的量比制备具有不同Ni d电荷密度的Ni2P/Al2O3催化剂,考察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320 ℃、5 MPa、空速1 309 h-1反应条件下,Ni-2.5P/Al2O3催化剂转换频率fTO最高(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.通过定量计算Nid电荷密度,明确了Ni2P/Al2O3催化剂用于菲加氢反应时适宜Ni d电荷密度约-0.24 e,对称八氢菲加氢反应适宜的Ni d电荷密度约-0.05 e.
关键词：菲加氢饱和Ni2P/Al2O3催化剂d电荷密度全氢菲
分类号：TQ032(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(21978190)国家自然科学基金(22038008)
论文发表日期：2024-02-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 102-113 )
英文信息