Ni 对MoS2 基催化剂活性相及加氢脱氮脱硫性能的影响

刘 娟 ，李文英 ，冯 杰 ，高 翔

（1. 太原理工大学 省部共建煤基清洁能源利用国家重点实验室，山西 太原 030024；2. 浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室，浙江 杭州 310027）

由煤热解焦油或煤直接液化油等煤直接转化液体制取特种燃料、功能化学品和专用化工原料是煤炭清洁高效利用技术的主攻方向之一，亟待解决的核心科学问题是脱除稠环芳香化合物，如喹啉、二苯并噻吩等中的氮、硫原子[1,2]。开发高效适于加氢反应的催化剂是解决问题的关键。目前，最常用的催化剂为负载型Ni(Co)-Mo(W)硫化物。

硫化物活性相有I 型和II 型两种形式，如图1所示。常规制备方法在高温焙烧时产生强金属载体间相互作用（MSI），导致形成大量I 型单层MoS2片晶[3−7]，不利于喹啉、二苯并噻吩等大分子物质吸附和反应。II 型活性相的本征活性是I 型的2 倍[8]，近年来引起广泛关注。总结现有研究发现，获得II 型结构的方法主要有：（1）高温硫化破坏较强的Mo−O−Al 键，但会导致催化剂烧结和边缘位点损失[9,10]；（2）加添加剂或络合剂，如磷、柠檬酸等削弱MSI，但仍需高温焙烧后用高浓度H2S硫化[11−13]；（3）采用MSI 较 弱的 载体，如 活性 炭、SiO2等，但其表面缺乏对反应有利的酸性位点[14,15]；（4）利用硫代金属盐得到多层堆叠的MoS2纳米片晶，且无需高温焙烧和硫化[16,17]，具有良好的应用前景。

图1 两种MoS2 活性相结构示意图Figure 1 Schematic of two types of MoS2 structure

虽然已有研究[16,18 − 20]以四硫代钼酸铵（ATTM）为钼源制备MoS2基加氢脱氮（HDN）和加氢脱硫（HDS）催化剂，但不同制备方法会影响活性相的微观结构、表面元素化学状态、还原性等性质，从而导致催化剂的HDN 和HDS 性能产生差异。……