SiO2包覆对Ni2PAl2O3催化剂结构和萘加氢性能的影响

《SiO2包覆对Ni2PAl2O3催化剂结构和萘加氢性能的影响》这篇论文探讨了在煤焦油处理过程中，如何通过优化催化剂性能来提高芳烃加氢的选择性和效率。针对商业金属硫化物催化剂在控制芳烃加氢选择性方面的不足，研究者们将目光转向了Ni2P催化剂，因为它拥有独特的晶体形态和电子结构，展现出极高的本征加氢活性，有可能成为新一代高效芳烃加氢催化剂。然而，非负载型Ni2P催化剂存在一些局限，如比表面积小、活性组分分散度低、机械强度不足以及散热性能差等问题。为解决这些问题，研究者采用了次磷酸盐歧化法制备了不同SiO2包覆量的Ni2P/Al2O3催化剂（Cat-xSi）。SiO2包覆的目的是调节前驱体中镍物种与催化剂中Ni2P与载体之间的相互作用，期望在适宜的载体环境下生成更多的Ni2P物种，并实现更均匀的分散。实验结果显示，在特定反应条件下（反应温度340℃，氢气压力4 MPa，氢油比600，重时空速20.8 h-1），所有SiO2包覆的Cat-xSi催化剂都表现出比未包覆SiO2的催化剂更高的萘转化率，超过65%。特别是Cat-16.0Si催化剂，其萘转化率达到了72%，这得益于其更小的Ni2P颗粒（4.0 nm）和更多的Ni2P数量，这些因素提供了更多的活性位点，增强了催化剂的催化效果。此外，Cat-16.0Si催化剂中稳定存在的缺电子程度更高的Niδ+状态以及更多的B酸位点，进一步促进了芳烃的吸附，从而提升了加氢反应的效率。这一发现对于理解催化剂结构与其催化性能之间的关系，以及优化芳烃加氢过程具有重要意义。本研究得到了国家自然科学基金的资助，通过深入探讨SiO2包覆对Ni2P/Al2O3催化剂的影响，为设计和开发新型高效芳烃加氢催化剂提供了理论依据和技术支持，对于提升煤焦油中萘系烃类化合物转化为喷气燃料的热安定性的过程具有深远的实践价值。