有机氮化物在镍钼硫催化剂的表面吸附

摘要

加氢精制过程中,有机含氮化合物的存在会使得贵金属催化剂或酸性催化剂中毒,同时抑制加氢脱硫(HDS)催化剂的活性,因此研究含氮化合物在催化剂表面的吸附行为有助于了解含氮化合物对HDS反应的作用机理.本研究构建一个周期性的镍钼硫(NiMoS)催化剂超晶胞模型,应用密度泛函理论的方法计算了平行吸附和垂直吸附状态下的吡啶、喹啉、咔唑和吲哚在NiMoS催化剂表面的吸附构型和吸附能.结果表明:碱性分子吡啶和喹啉通过Ni-N键吸附在催化剂的表面上,主要表现为垂直吸附;而非碱性分子吲哚通过吡咯环的β-C键吸附在催化剂表面上,咔唑则主要通过苯环吸附在催化剂表面上,两者均以平行吸附为主.比较两类不同吸附构型的吸附能发现,在NiMoS催化剂表面碱性氮化物的吸附能比非碱性氮化物的吸附能高.氮化物在催化剂表面的吸附过程为放热过程.