负载型磷化镍(Ni2P)催化剂的制备、表征及其加氢脱氧性能的研究

摘要

负载型磷化镍催化剂是一种新型的催化加氢催化剂。在催化剂制备的过程中，催化剂助剂的添加会对催化剂的结构和性能产生很大的影响。本文实验在前期工作的基础上展开，并在催化剂中添加了少量贵金属元素Ru(0.2wt.％)或者Pd(0.125wt.%)。实验从添加催化助剂入手开展了一系列的研究，并考察了几种不同的催化助剂对负载型磷化镍催化剂催化植物油加氢脱氧性能的影响。
　　实验制备了TiO2改性的TiO2-Ni2PRu/α-Al2O3催化剂，并考察了该催化剂的加氢脱氧性能。研究结果表明：TiO2的添加有效地降低了Ni2PRuO/α-Al2O3的还原温度，使催化剂氧化物前驱体中P-O和Ni-O的还原温度分别降低了30℃和120℃左右；TiO2-Ni2PRu/α-Al2O3催化剂表面具有大量的氢活性位点；TiO2-Ni2PRu/α-Al2O3催化剂表现出优良的加氢脱氧性能，在其催化作用下，催化反应液相产物中未完全反应产物的质量百分含量小于1%。
　　本文利用SiO2对Ni2PPd/α-Al2O3改性制备了新型催化剂。实验在Ni2PPdO/α-Al2O3氧化物前驱体上等体积浸渍硅溶胶，并在一定的温度下对其晶化处理，最后还原得到催化剂，对改性前后催化剂的加氢脱氧性能进行了研究。研究结果表明：80℃晶化处理、495℃还原得到的80-495-Ni2PPd/α-Al2O3催化剂具有最好的加氢性能和寿命，其寿命可达160h；相对于Ni2PPd/α-Al2O3和未经晶化处理的SiO2-Ni2PPd/α-Al2O3，80-495-Ni2PPd/α-Al2O3的寿命提升了40%和130%左右。
　　本文考察了柠檬酸(CA)络合法对TiO2-Ni2PPd/α-Al2O3加氢性能的影响。研究结果表明：TiO2的添加能大大降低催化剂氧化物前驱体的还原温度；在CA改性所制备的催化剂中，Ni2P晶粒均有不同程度的变大；经CA改性之后，催化剂对植物油的加氢脱氧性能亦有所下降。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1植物油介绍及其加氢反应机理

1.2生物柴油介绍

1.3过渡金属磷化物及磷化镍介绍

1.4过渡金属磷化物催化剂的研究进展

1.5负载型磷化物催化剂结构和性能的影响因素

1.6过渡金属磷化物的制备方法

1.7本课题研究内容及意义

第二章 实验方法

2.1实验试剂与仪器

2.2表征方法

第三章 TiO2改性负载型磷化镍对植物油加氢脱氧性能的影响

3.1引言

3.2结果与讨论

3.3本章小结

第四章 SiO2改性负载型磷化镍对植物油加氢脱氧性能的影响

4.1引言

4.2结果与讨论

4.3本章小结

第五章 柠檬酸改性负载型磷化镍对植物油加氢脱氧性能的影响

5.1引言

5.2结果与讨论

5.3本章小结

第六章 CeO2、Bi、Li、TiO2-SiO2改性对负载型磷化镍催化植物油加氢脱氧性能的影响

6.1前言

6.2结果与讨论

6.3本章小节

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

声明