论文部分内容阅读
由于化石燃料的消耗和日益严重的环境问题,利用可再生能源替代或补充石油基燃料的重要性越来越显著。生物油,一种可再生的碳资源,可以通过生物质快速热解生成,其包含许多含氧化合物,如酚类,呋喃,酯,醇,酮和醛等,导致其氧含量高并降低了燃烧热值。此外,这些含氧化合物还引起其它一些不利的性质,如高粘度,腐蚀性,与碳烃燃料混溶性差和热不稳定性等。因此,需要一种从生物油中除去氧原子的可行方案,加氢脱氧(HDO)是一种具有吸引力,且有效的技术。硫化物具有较好的催化活性,广泛应用于HDO反应研究。本论文首先采用用一步水热法合成了Co-Mo-S催化剂。随后,以对甲酚和苯并噻吩为模型化合物测试催化剂的活性。当Co/Mo摩尔比为0.3时,催化剂呈现花状并且催化活性达到最高。这归结于催化剂特殊的结构以及CoS2和MoS2之间的协同作用。在对甲酚HDO中,直接脱氧(DDO)为主反应,并且甲苯的选择性达到97.5%,这使得H2消耗明显降低。加入少量苯并噻吩后,对甲酚的转化率提高了,这是由于苯并噻吩加氢脱硫(HDS)产生的H2S延缓了催化剂的失活。在同时HDO和HDS反应中,原料在活性中心上发生竞争吸附,这使得甲苯的选择性和脱硫率都比单一组分的反应低。其次,利用葡萄糖水热碳化,采用一步法制备了MoS2/C复合催化剂,然后用多种不同技术对催化剂进行表征。当在MoS2中引入碳后增加了比表面积并增大了MoS2相的MoS2板的边-角比。这有助于提高对甲酚脱氧率,但是过量的碳覆盖在作为HDO反应的活性位点的MoS2边缘,导致转化率的下降。水的存在改变MoS2的表面结构,并且对催化剂的HDO活性和产物分布有很大的影响。在HDO反应过程中,MoS2边缘发生硫-氧交换,导致S原子的损失和MoS2相的(002)衍射峰的强度降低。水量的增加,加剧了该现象。该催化剂中碳只作为载体,并没有抑制水的影响。当加入的水为0.2g,即水/酚摩尔比为0.5:1时,在275℃下反应8小时后,甲苯选择性和脱氧率分别增加到91.3%和94.2%。