法赫德国王石油矿产大学Tawfik A. Saleh课题组--一种装饰在钼精矿上的镍负载石墨烯催化剂用于液体燃料的HDS

在加氢脱硫(HDS)过程中,除助催化剂外,二苯并噻吩(DBT)的活化还发生在催化剂的活性位点上。催化剂和促进剂的分布都对HDS活性产生重大影响,并且随着纳米颗粒分布的改善,DBT分子将具有更多的活性位点,可以被吸附和脱硫。在这项工作中,我们的想法是分别将Ni助催化剂负载在石墨烯上,将Mo催化剂负载在氧化铝上,然后将获得的Ni/石墨烯负载在Mo/氧化铝上。对石墨烯上负载有Ni纳米粒子的氧化铝-钼(AlMoGNi)的DBT的HDS进行了评估。合成材料的表征是通过使用表面积分析仪、温度程序分析、X射线粉末衍射分析仪、具有能量色散X射线光谱的扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电感耦合等离子体和傅里叶进行的变换红外光谱。在反应器中在573 K的温度和53 bar的氢气压力下,研究了催化剂的催化效率。萘烷被用作具有百万分之600的硫(ppm-S)的燃料。与不使用石墨烯的催化剂(约95 ppm-S,84%转化率)相比,使用AlMoGNi催化剂可使测试燃料中的硫浓度降低(9 ppm-S,99%转化率)。AlMoGNi催化剂的优异性能可以通过其质构性质、表面酸度和纳米颗粒分散性来解释。AlMoGNi催化剂上的加氢脱硫是通过氢解和加氢脱硫途径进行的。

Figure 1. AlMoNi和AlMoGNi的(a)H2-TPR结果和NH3-TPD结果

Figure 2. (a)AlMoNi和(b)AlMoGNi的SEM图和EDX分析

Figure 3. (a)石墨烯和(b)AlMoGNi的TEM图

Figure 4. 合成材料的HDS催化活性

Figure 5. AlMoGNi催化剂上DBT反应路径的HDS

相关研究成果于2021年由法赫德国王石油矿产大学Tawfik A. Saleh课题组,发表在Chemical Engineering Journal(https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125167)上。原文:A novel catalyst of nickel-loaded graphene decorated on molybdenumalumina for the HDS of liquid fuels。

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