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载体焙烧温度对氧化铝负载磷化镍结构及HDC性能的影响
作 者: 史媛媛
导 师: 陈吉祥
学 校: 天津大学
专 业: 工业催化
关键词: 焙烧温度 加氢脱氯 磷化镍 催化剂失活
分类号: O643.36
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
采用程序升温还原法制备了氧化铝负载磷化镍催化剂,通过H2-TPR、XRD、N2-吸附脱附、CO吸附、H2-TPD、NH3-TPD、EDS和邻二氯苯(o-DCB)加氢脱氯(HDC)反应评价等方法,考察了氧化铝载体的焙烧温度对负载磷化镍催化剂结构及HDC性能的影响。研究结果表明,800℃以下焙烧时γ-Al2O3晶型未发生变化,而经900℃和1000℃焙烧后γ-Al2O3分别转变为θ-Al2O3和α-Al2O3。随氧化铝载体焙烧温度提高,催化剂前驱体中P与Al2O3之间相互作用减弱,P的还原难度降低,有利于形成富磷的磷化镍,催化剂体相组成由Ni3P-Ni12P5转变为Ni2P,且磷化镍的结晶度提高。随着氧化铝载体焙烧温度提高,磷化镍催化剂的CO吸附量先增加后减少,其中Ni3P-Ni12P5/Al2O3-700和Ni3P-Ni12P5/Al2O3-800的CO吸附量最高。载体焙烧温度提高,催化剂表面P含量减少、暴露的Ni位增多,CO吸附量增大;然而,焙烧温度大于900℃时,催化剂比表面急剧减小、磷化镍的分散度降低,CO吸附量减小。载体焙烧温度低于1000℃时,催化剂表面吸附氢和溢流氢的数量均差别不大。随载体焙烧温度升高,催化剂表面弱酸中心呈现减小趋势,中强酸中心数量先增加后减少。随氧化铝载体的焙烧温度提高,催化剂的HDC性能呈现先增加后减小的趋势。与Ni3P-Ni12P5/Al2O3-550相比,Ni3P-Ni12P5/Al2O3-800催化剂具有较多的活性中心、较完整的磷化镍晶体结构及较强的抗氯中毒性能,从而具有较佳的活性及稳定性。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-7 第一章 绪论 7-26 1.1 引言 7 1.2 催化加氢脱氯反应机理及催化剂的研究现状 7-9 1.2.1 催化加氢脱氯反应机理 7-8 1.2.2 催化加氢脱氯反应催化剂的研究进展 8-9 1.3 过渡金属磷化物结构、性质及应用 9-11 1.3.1 过渡金属磷化物的结构及性质 9-10 1.3.2 过渡金属磷化物催化剂在催化领域的应用 10-11 1.4 磷化镍的结构、性质及在HDC 中的应用 11-19 1.4.1 磷化镍的结构及性质 11-12 1.4.2 磷化镍催化剂的制备 12-13 1.4.3 磷化镍催化剂结构及HDC 性能的影响因素 13-19 1.5 氧化铝介绍 19-24 1.5.1 概述 19 1.5.2 氧化铝的分类 19-21 1.5.3 氧化铝的结构与表面性质 21-22 1.5.4 加热过程中氧化铝结构及性质的变化 22 1.5.5 氧化铝负载磷化镍催化剂结构及加氢脱氯性能的研究 22-23 1.5.6 改性的氧化铝载体对负载催化剂结构及性能的影响 23-24 1.6 本文的研究目的及研究内容 24-26 1.6.1 本文的研究目的 24-25 1.6.2 本文的研究内容 25-26 第二章 实验方法 26-31 2.1 实验原料与试剂 26 2.2 催化剂制备 26-27 2.2.1 氧化铝负载磷化镍前躯体的制备 26-27 2.2.2 前驱体程序升温还原制备磷化镍催化剂 27 2.3 催化剂表征 27-30 2.3.1 氢气程序升温还原(H_2-TPR) 27-28 2.3.2 X-射线衍射(XRD)表征 28 2.3.3 透射电镜TEM 28 2.3.4 BET 比表面积及孔结构测定 28-29 2.3.5 X-射线光电子能谱(XPS) 29 2.3.6 X 射线能谱(EDS) 29 2.3.7 CO 化学吸附 29 2.3.8 氢气程序升温脱附(H2-TPD) 29-30 2.3.9 氨气程序升温脱附(NH3-TPD) 30 2.4 催化剂活性评价 30-31 第三章 载体焙烧温度对氧化铝负载磷化镍催化剂结构及HDC 性能的影响 31-47 3.1 催化剂前驱体H2-TPR 表征结果及讨论 31-35 3.2 催化剂表征结果及讨论 35-44 3.2.1 XRD 表征结果及讨论 35-37 3.2.2 比表面积和孔结构 37-38 3.2.3 X 射线光电子能谱(XPS)结果及讨论 38-39 3.2.4 CO 化学吸附结果及讨论 39-40 3.2.5 H_2-TPD 表征结果及讨论 40-42 3.2.6 NH_3-TPD 表征结果及讨论 42-44 3.3 催化剂活性评价结果 44-46 3.4 本章小结 46-47 第四章 催化剂失活的研究 47-59 4.1 反应前后催化剂表征结果及讨论 47-58 4.1.1 反应前后催化剂物相变化 47-49 4.1.2 催化剂比表面及孔结构 49-50 4.1.3 TEM 比较与分析 50-56 4.1.4 X 射线能谱(EDS) 56-58 4.2 本章小结 58-59 第五章 结论 59-60 参考文献 60-65 发表论文和参加科研情况说明 65-66 致谢 66
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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学(理论化学)、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化剂
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